JP2007079015A - Projection optical system, exposure device, and method of manufacturing micro device - Google Patents

Projection optical system, exposure device, and method of manufacturing micro device Download PDF

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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection optical system having a wide exposure area, a high resolution, and satisfactory optical characteristics. <P>SOLUTION: The projection optical system PL1 for projecting an image of a first object M1 on a second object P1 includes a first negative lens group GN1 having a negative refracting power, a first positive lens group GP1 having a positive refracting power, a second negative lens group GN2 having a negative refracting power, a second positive lens group GP2 having a positive refracting power, a third negative lens group GN3 having a negative refracting power, a third positive lens group GP3 having a positive refracting power, a fourth negative lens group GN4 having a negative refracting power, which are arranged in order from the first object side. At least one of the first negative lens group and the fourth negative lens group includes first refracting members L1 and L30 having a negative refracting power and second refracting members L3 and L32 having a negative refracting power. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、液晶表示素子等のフラットパネル表示素子等のマイクロデバイスをリソグラフィ工程で製造するために用いられる投影光学系、該投影光学系を備えた露光装置、及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a projection optical system used for manufacturing a microdevice such as a flat panel display element such as a liquid crystal display element in a lithography process, an exposure apparatus provided with the projection optical system, and a microdevice using the exposure apparatus It is related with the manufacturing method.

近年、パソコン、テレビ等に用いられる表示素子として、液晶表示パネルが多用されるようになっている。液晶表示パネルは、ガラス基板(プレート)上に透明薄膜電極をフォトリソグラフィの手法で所望の形状にパターンニングすることによって製造される。このフォトリソグラフィ工程のための装置として、マスク上に形成された原画パターンを屈折型の投影光学系を介してプレート上のフォトレジスト層に投影露光する投影露光装置が用いられている。   In recent years, liquid crystal display panels have been frequently used as display elements used in personal computers, televisions and the like. The liquid crystal display panel is manufactured by patterning a transparent thin film electrode on a glass substrate (plate) into a desired shape by a photolithography technique. As an apparatus for this photolithography process, there is used a projection exposure apparatus that projects and exposes an original pattern formed on a mask onto a photoresist layer on a plate via a refractive projection optical system.

投影露光装置が備える投影光学系においては、パターンの微細化及びプレートの大型化が進むにしたがって、広い露光領域及び高い解像力が要求されている。広い露光領域および高い解像力を実現するために、非球面を用いた両側テレセントリックな投影光学系が開発されている(例えば、特許文献1参照)。   In a projection optical system provided in a projection exposure apparatus, a wide exposure area and a high resolving power are required as the pattern becomes finer and the plate becomes larger. In order to realize a wide exposure area and high resolving power, a double-sided telecentric projection optical system using an aspherical surface has been developed (for example, see Patent Document 1).

特開2000−199850号公報JP 2000-199850 A

一般に、高解像力を有する投影露光装置を実現するためには、搭載される投影光学系の開口数を大きくする必要がある。一方、投影光学系の焦点深度は、開口数の二乗に反比例して狭くなる。このため、開口数が大きく設定された高解像度を有する投影光学系においては、焦点深度が狭くなる。したがって、投影光学系において、高い解像力及び広い露光領域を実現するためには、像面の平坦性を確保する必要がある。像面の平坦性を確保するためには投影光学系の像面湾曲量を小さくする必要があり、像面湾曲量はペッツバール和を小さくすることにより小さくすることができる。   In general, in order to realize a projection exposure apparatus having high resolution, it is necessary to increase the numerical aperture of the projection optical system to be mounted. On the other hand, the depth of focus of the projection optical system becomes narrower in inverse proportion to the square of the numerical aperture. For this reason, in a projection optical system having a high resolution with a large numerical aperture, the depth of focus becomes narrow. Therefore, in order to achieve a high resolution and a wide exposure area in the projection optical system, it is necessary to ensure the flatness of the image plane. In order to ensure the flatness of the image plane, it is necessary to reduce the curvature of field of the projection optical system, and the curvature of field can be reduced by reducing the Petzval sum.

ペッツバール和の補正は、投影光学系内に負の屈折力を有する光学部材を設けることにより行なう。特許文献1記載の投影光学系においては、主たる結像作用を担う正の屈折力を有するレンズ群(主レンズ群という。)の近傍に負の屈折力を有するレンズ群(負レンズ群という。)が設けられている。負レンズ群の負の屈折力を大きくすることによりペッツバール和の補正を行なう場合、光線の発散作用が大きくなるため主レンズ群を構成する光学部材を大型化する必要がある。しかしながら、軸上色収差の補正を行なう主レンズ群を構成する光学部材の大型化は、コスト的にも技術的にも困難であった。   The Petzval sum is corrected by providing an optical member having a negative refractive power in the projection optical system. In the projection optical system described in Patent Document 1, a lens group (referred to as a negative lens group) having a negative refractive power in the vicinity of a lens group (referred to as a main lens group) having a positive refractive power responsible for a main image forming function. Is provided. When the Petzval sum is corrected by increasing the negative refractive power of the negative lens group, the light divergence increases, so that the optical member constituting the main lens group must be enlarged. However, increasing the size of the optical member constituting the main lens group that corrects longitudinal chromatic aberration has been difficult both in terms of cost and technology.

この発明の課題は、広い露光領域、高い解像力及び良好な光学特性を有する投影光学系、該投影光学系を備えた露光装置及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a projection optical system having a wide exposure area, high resolution and good optical characteristics, an exposure apparatus provided with the projection optical system, and a method of manufacturing a micro device using the exposure apparatus. .

この発明の投影光学系は、第1の物体の像を第2の物体上に投影する投影光学系において、前記第1の物体側から順に配置される負の屈折力を有する第1負レンズ群と、正の屈折力を有する第1正レンズ群と、負の屈折力を有する第2負レンズ群と、正の屈折力を有する第2正レンズ群と、負の屈折力を有する第3負レンズ群と、正の屈折力を有する第3正レンズ群と、負の屈折力を有する第4負レンズ群とを備え、前記第1負レンズ群及び前記第4負レンズ群の少なくとも一方の負レンズ群は、負の屈折力を有する第1の屈折部材と負の屈折力を有する第2の屈折部材とを備えることを特徴とする。   The projection optical system according to the present invention is a projection optical system that projects an image of a first object onto a second object, and a first negative lens group having negative refractive power arranged in order from the first object side. A first positive lens group having a positive refractive power, a second negative lens group having a negative refractive power, a second positive lens group having a positive refractive power, and a third negative lens having a negative refractive power A lens group, a third positive lens group having a positive refractive power, and a fourth negative lens group having a negative refractive power, wherein at least one of the first negative lens group and the fourth negative lens group is negative The lens group includes a first refractive member having a negative refractive power and a second refractive member having a negative refractive power.

また、この発明の露光装置は、この発明の投影光学系と、前記第2物体としての感光性基板を保持する基板ステージとを備え、前記第1物体上のパターンの像を前記投影光学系を介して前記感光性基板上に投影することを特徴とする。   The exposure apparatus of the present invention includes the projection optical system of the present invention and a substrate stage that holds a photosensitive substrate as the second object, and the pattern optical image on the first object is transferred to the projection optical system. And projecting onto the photosensitive substrate.

また、この発明のマイクロデバイスの製造方法は、この発明の露光装置を用いて所定のパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とする。   The microdevice manufacturing method of the present invention includes an exposure step of exposing a predetermined pattern on a photosensitive substrate using the exposure apparatus of the present invention, and a development of developing the photosensitive substrate exposed by the exposure step. And a process.

この発明の投影光学系によれば、第1の物体側に第1負レンズ群及び第2の物体側に第4負レンズ群を備えているため、第2正レンズ群を大型化することなく、ペッツバール和を良好に補正することができる。したがって、投影光学系の像面湾曲量を小さくすることができるため、像面の平坦性を確保することができる。また、負の屈折力を有する第1の屈折部材及び第2の屈折部材を備えているため、光線の発散作用が大きくなりすぎることなく、投影光学系のコマ収差を良好に補正することができる。したがって、広い露光領域、高い解像力及び良好な光学特性を有する投影光学系を提供することができる。   According to the projection optical system of the present invention, since the first negative lens group is provided on the first object side and the fourth negative lens group is provided on the second object side, the second positive lens group is not increased in size. The Petzval sum can be corrected well. Therefore, since the amount of field curvature of the projection optical system can be reduced, the flatness of the image plane can be ensured. Further, since the first refracting member and the second refracting member having negative refracting power are provided, the coma aberration of the projection optical system can be satisfactorily corrected without excessively diverging light rays. . Therefore, it is possible to provide a projection optical system having a wide exposure area, high resolution, and good optical characteristics.

また、この発明の露光装置によれば、広い露光領域、高い解像力及び良好な光学特性を有する投影光学系を備えているため、感光性基板上に微細なパターンを高スループットで露光することができる。   Further, according to the exposure apparatus of the present invention, since a projection optical system having a wide exposure area, high resolution and good optical characteristics is provided, a fine pattern can be exposed on a photosensitive substrate with high throughput. .

また、この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、広い露光領域、高い解像力及び良好な光学特性を有する投影光学系を備えた露光装置を用いて露光しているため、高精度なマイクロデバイスを高スループットで得ることができる。   Further, according to the microdevice manufacturing method of the present invention, since exposure is performed using an exposure apparatus including a projection optical system having a wide exposure area, high resolution, and good optical characteristics, a highly accurate microdevice can be obtained. High throughput can be obtained.

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。図1〜3は、この発明の第1〜第3の実施の形態にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。各実施の形態にかかる投影光学系PL1〜PL3の投影倍率MAGは、MAG≧1の条件を満足している。即ち、投影光学系PL1〜PL3の投影倍率は等倍または拡大倍率であるため、プレートP1上への投影領域(露光領域)を大きくすることができ、スループットを向上させることができる。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 are diagrams showing the lens configuration of the projection optical system according to the first to third embodiments of the present invention. The projection magnifications MAG of the projection optical systems PL1 to PL3 according to the respective embodiments satisfy the condition of MAG ≧ 1. In other words, since the projection magnifications of the projection optical systems PL1 to PL3 are equal or magnified, the projection area (exposure area) on the plate P1 can be increased, and the throughput can be improved.

各実施の形態にかかる投影光学系PL1〜PL3は、物体側(即ちマスクM1〜M3側)から順に、負の屈折力を有する第1負レンズ群GN1(GN11,GN21)と、正の屈折力を有する第1正レンズ群GP1(GP11,GP21)と、負の屈折力を有する第2負レンズ群GN2(GN12,GN22)と、正の屈折力を有する第2正レンズ群GP2(GP12,GP22)と、負の屈折力を有する第3負レンズ群GN3(GN13,GN23)と、正の屈折力を有する第3正レンズ群GP3(GP13,GP23)と、負の屈折力を有する第4負レンズ群GN4(GN14,GN24)とを備えている。   The projection optical systems PL1 to PL3 according to the embodiments include a first negative lens group GN1 (GN11, GN21) having a negative refractive power and a positive refractive power in order from the object side (that is, the mask M1 to M3 side). A first positive lens group GP1 (GP11, GP21) having a negative refractive power, a second negative lens group GN2 (GN12, GN22) having a negative refractive power, and a second positive lens group GP2 (GP12, GP22 having a positive refractive power). ), A third negative lens group GN3 (GN13, GN23) having a negative refractive power, a third positive lens group GP3 (GP13, GP23) having a positive refractive power, and a fourth negative lens having a negative refractive power. And a lens group GN4 (GN14, GN24).

図1に示す第1の実施の形態において、第1負レンズ群GN1は、物体側(マスクM1〜M3側)からの光線が通過する順に、像側が非球面状に形成された両凹レンズ(第1の屈折部材)L1、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL2、物体側に非球面状に形成された凹面を向けた負メニスカスレンズ(第2の屈折部材)L3により構成されている。   In the first embodiment shown in FIG. 1, the first negative lens group GN1 includes a biconcave lens (first lens) in which the image side is formed in an aspherical order in the order in which light rays from the object side (masks M1 to M3 side) pass. 1 refracting member) L1, a positive meniscus lens L2 having a concave surface facing the object side, and a negative meniscus lens (second refracting member) L3 having an aspheric surface facing the object side.

第1正レンズ群GP1は、第1負レンズ群GN1からの光線が通過する順に、両凸レンズL4、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL5、両凸レンズL6、両凸レンズL7、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズL8により構成されている。   The first positive lens group GP1 includes a biconvex lens L4, a positive meniscus lens L5 having a concave surface facing the object side, a biconvex lens L6, a biconvex lens L7, and a concave surface on the image side, in the order in which light rays from the first negative lens group GN1 pass. And a positive meniscus lens L8.

第2負レンズ群GN2は、第1正レンズ群GP1からの光線が通過する順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL9、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズL10、物体側に非球面状に形成された凹面を向けた負メニスカスレンズL11、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL12、両凸レンズL13、物体側に非球面状に形成された凹面を向けた負メニスカスレンズL14により構成されている。   The second negative lens group GN2 includes a negative meniscus lens L9 having a concave surface on the image side, a positive meniscus lens L10 having a concave surface on the image side, and a non-object side on the object side in the order in which light rays from the first positive lens group GP1 pass. A negative meniscus lens L11 having a concave surface formed in a spherical shape, a negative meniscus lens L12 having a concave surface facing the object side, a biconvex lens L13, and a negative meniscus lens L14 having a concave surface formed in an aspheric shape on the object side. It is configured.

第2正レンズ群GP2は、第2負レンズ群GN2からの光線が通過する順に、両凸レンズL15、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL16、開口絞りAS1、両凸レンズL17、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズL18、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズL19、両凸レンズL20により構成されている。   The second positive lens group GP2 includes a biconvex lens L15, a positive meniscus lens L16 having a concave surface facing the object side, an aperture stop AS1, a biconvex lens L17, and a concave surface on the image side in the order in which light rays from the second negative lens group GN2 pass. A positive meniscus lens L18 having a concave surface, a positive meniscus lens L19 having a concave surface facing the image side, and a biconvex lens L20.

第3負レンズ群GN3は、第2正レンズ群GP2からの光線が通過する順に、像側が非球面状に形成された両凹レンズL21、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL22、両凹レンズL23、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL24、両凹レンズL25により構成されている。   The third negative lens group GN3 includes a biconcave lens L21 having an aspheric surface on the image side, a negative meniscus lens L22 having a concave surface facing the image side, and a biconcave lens L23 in the order in which light rays from the second positive lens group GP2 pass. And a positive meniscus lens L24 having a concave surface facing the object side, and a biconcave lens L25.

第3正レンズ群GP3は、第3負レンズ群GN3からの光線が通過する順に、両凸レンズL26、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL27、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズL28、両凸レンズL29により構成されている。   The third positive lens group GP3 includes a biconvex lens L26, a positive meniscus lens L27 having a concave surface on the object side, a positive meniscus lens L28 having a concave surface on the image side, in the order in which light rays from the third negative lens group GN3 pass. It is constituted by a biconvex lens L29.

第4負レンズ群GN4は、像側に非球面状に形成された凹面を向けた負メニスカスレンズ(第1の屈折部材)L30、両凸レンズL31、物体側に非球面状に形成された両凹レンズ(第2の屈折部材)L32により構成されている。   The fourth negative lens group GN4 includes a negative meniscus lens (first refractive member) L30 having a concave surface formed in an aspheric shape on the image side, a biconvex lens L31, and a biconcave lens formed in an aspheric shape on the object side. (Second refraction member) L32.

図2に示す第2の実施の形態において、第1負レンズ群GN11は、物体側(マスクM2側)からの光線が通過する順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL35、像側に非球面状に形成された凹面を向けた両凹レンズ(第1の屈折部材)L36、物体側に非球面状に形成された凹面を向けた負メニスカスレンズ(第2の屈折部材)L37により構成されている。   In the second embodiment shown in FIG. 2, the first negative lens group GN11 includes a positive meniscus lens L35 having a concave surface directed toward the object side and an image side in the order in which light rays from the object side (mask M2 side) pass. It is composed of a biconcave lens (first refractive member) L36 having a concave surface formed in an aspheric shape and a negative meniscus lens (second refractive member) L37 having a concave surface formed in an aspheric shape on the object side. ing.

第1正レンズ群GP11は、第1負レンズ群GN11からの光線が通過する順に、両凸レンズL38、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL39、両凸レンズL40、両凸レンズL41、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズL42により構成されている。   The first positive lens group GP11 includes a biconvex lens L38, a positive meniscus lens L39 having a concave surface facing the object side, a biconvex lens L40, a biconvex lens L41, and a concave surface on the image side, in the order in which the light rays from the first negative lens group GN11 pass. Is formed by a positive meniscus lens L42 facing the lens.

第2負レンズ群GN12は、第1正レンズ群GP11からの光線が通過する順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL43、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズL44、物体側に非球面状に形成された凹面を向けた両凹レンズL45、両凹レンズL46、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズL47、像側に非球面状に形成された両凹レンズL48により構成されている。   The second negative lens group GN12 includes a negative meniscus lens L43 having a concave surface on the image side, a positive meniscus lens L44 having a concave surface on the image side, and a non-object side on the object side in the order in which light rays from the first positive lens group GP11 pass. The lens includes a biconcave lens L45 having a concave surface formed in a spherical shape, a biconcave lens L46, a positive meniscus lens L47 having a concave surface facing the image side, and a biconcave lens L48 formed in an aspheric shape on the image side.

第2正レンズ群GP12は、第2負レンズ群GN12からの光線が通過する順に、両凸レンズL49、両凸レンズL50、開口絞りAS2、両凸レンズL51、両凸レンズL52、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズL53、両凸レンズL54により構成されている。   The second positive lens group GP12 has a biconvex lens L49, a biconvex lens L50, an aperture stop AS2, a biconvex lens L51, a biconvex lens L52, and a positive surface with a concave surface facing the image in the order in which the light rays from the second negative lens group GN12 pass. A meniscus lens L53 and a biconvex lens L54 are used.

第3負レンズ群GN13は、第2正レンズ群GP12からの光線が通過する順に、像側が非球面状に形成された両凹レンズL55、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL56、両凹レンズL57、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL58、両凹レンズL59により構成されている。   The third negative lens group GN13 includes a biconcave lens L55 having an aspheric surface on the image side, a negative meniscus lens L56 having a concave surface directed to the image side, and a biconcave lens L57 in the order in which light rays from the second positive lens group GP12 pass. , A positive meniscus lens L58 having a concave surface facing the object side, and a biconcave lens L59.

第3正レンズ群GP13は、第3負レンズ群GN13からの光線が通過する順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL60、両凸レンズL61、両凸レンズL62、両凸レンズL63により構成されている。   The third positive lens group GP13 includes a positive meniscus lens L60 having a concave surface directed toward the object side, a biconvex lens L61, a biconvex lens L62, and a biconvex lens L63 in the order in which light rays from the third negative lens group GN13 pass. .

第4負レンズ群GN14は、第3正レンズ群GP13からの光線が通過する順に、像側に非球面状に形成された凹面を向けた負メニスカスレンズ(第1の屈折部材)L64、物体側に非球面状に形成された両凹レンズ(第2の屈折部材)L65、両凸レンズL66により構成されている。   The fourth negative lens group GN14 includes a negative meniscus lens (first refractive member) L64 having a concave surface formed in an aspheric shape on the image side in the order in which the light beam from the third positive lens group GP13 passes, and the object side. And a biconcave lens (second refractive member) L65 and a biconvex lens L66 formed in an aspherical shape.

図3に示す第3の実施の形態において、第1負レンズ群GN21は、物体側(マスクM2側)からの光線が通過する順に、像側が非球面状に形成された両凹レンズ(第1の屈折部材)L70、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL71、物体側に非球面状に形成された凹面を有する負メニスカスレンズ(第2の屈折部材)L72により構成されている。   In the third embodiment shown in FIG. 3, the first negative lens group GN21 includes a biconcave lens (first lens) in which the image side is formed in an aspheric shape in the order in which light rays from the object side (mask M2 side) pass. (Refractive member) L70, a positive meniscus lens L71 having a concave surface facing the object side, and a negative meniscus lens (second refractive member) L72 having a concave surface formed in an aspherical shape on the object side.

第1正レンズ群GP21は、両凸レンズL73、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL74、両凸レンズL75、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズL76、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズL77により構成されている。   The first positive lens group GP21 includes a biconvex lens L73, a positive meniscus lens L74 having a concave surface facing the object side, a biconvex lens L75, a positive meniscus lens L76 having a concave surface facing the image side, and a positive meniscus lens having a concave surface facing the image side. L77.

第2負レンズ群GN22は、第1正レンズ群GP21からの光線が通過する順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL78、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL79、物体側に非球面状に形成された凹面を向けた負メニスカスレンズL80、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL81、両凸レンズL82、像側に非球面状に形成された両凹レンズL83により構成されている。   The second negative lens group GN22 includes a negative meniscus lens L78 having a concave surface on the image side, a negative meniscus lens L79 having a concave surface on the image side, and a non-object side on the object side in the order in which light rays from the first positive lens group GP21 pass. A negative meniscus lens L80 having a concave surface formed in a spherical shape, a negative meniscus lens L81 having a concave surface directed to the object side, a biconvex lens L82, and a biconcave lens L83 formed in an aspheric shape on the image side.

第2正レンズ群GP22は、第2負レンズ群GN22からの光線が通過する順に、両凸レンズL84、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL85、開口絞りAS3、両凸レンズL86、両凸レンズL87、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズL88、両凸レンズL89により構成されている。   The second positive lens group GP22 includes a biconvex lens L84, a positive meniscus lens L85 having a concave surface facing the object side, an aperture stop AS3, a biconvex lens L86, a biconvex lens L87 in the order in which the light rays from the second negative lens group GN22 pass. The lens includes a positive meniscus lens L88 and a biconvex lens L89 having a concave surface facing the image side.

第3負レンズ群GN23は、物体側が非球面状に形成された両凹レンズL90、両凹レンズL91、両凹レンズL92、両凸レンズL93、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL94により構成されている。   The third negative lens group GN23 includes a biconcave lens L90 having an aspheric surface on the object side, a biconcave lens L91, a biconcave lens L92, a biconvex lens L93, and a negative meniscus lens L94 having a concave surface facing the object side.

第3正レンズ群GP23は、第3負レンズ群GN23からの光線が通過する順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL95、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL96、両凸レンズL97、両凸レンズL98により構成されている。   The third positive lens group GP23 includes a positive meniscus lens L95 having a concave surface facing the object side, a positive meniscus lens L96 having a concave surface facing the object side, a biconvex lens L97, in the order in which light rays from the third negative lens group GN23 pass. A biconvex lens L98 is used.

第4負レンズ群GN24は、第3正レンズ群GP23からの光線が通過する順に、像側に非球面状に形成された凹面を向けた負メニスカスレンズ(第1の屈折部材)L99、両凸レンズL100、物体側に非球面状に形成された両凹レンズ(第2の屈折部材)L101により構成されている。   The fourth negative lens group GN24 includes a negative meniscus lens (first refractive member) L99 having a concave surface formed in an aspheric shape on the image side in the order in which light rays from the third positive lens group GP23 pass, and a biconvex lens. L100 is composed of a biconcave lens (second refractive member) L101 formed in an aspheric shape on the object side.

上述の第1〜第3の実施の形態において、第1負レンズ群GN1(GN11,GN21)は投影光学系PL1〜PL3の主たる結像作用を担う第2正レンズ群GP2(GP12,GP22)から離れた位置に配置されているため、第2正レンズ群GP2(GP12,GP22)を構成するレンズを大型化することなく、第1負レンズ群GN1(GN11,GN21)の負の屈折力によりペッツバール和の補正を行うことができる。また、第1負レンズ群GN1(GN11,GN21)が2つの負の屈折力を有するレンズL1,L3(L36,L37;L70,L72)を備えているため、第1負レンズ群GN1(GN11,GN21)での光線の発散作用が大きくなりすぎず、投影光学系PL1〜PL3のコマ収差が良好に補正される。   In the first to third embodiments described above, the first negative lens group GN1 (GN11, GN21) is derived from the second positive lens group GP2 (GP12, GP22) responsible for the main imaging function of the projection optical systems PL1 to PL3. Since they are arranged at distant positions, Petzval is prevented by the negative refractive power of the first negative lens group GN1 (GN11, GN21) without increasing the size of the lens constituting the second positive lens group GP2 (GP12, GP22). Sum correction can be performed. Further, since the first negative lens group GN1 (GN11, GN21) includes two lenses L1 and L3 (L36, L37; L70, L72) having negative refractive power, the first negative lens group GN1 (GN11, The divergence of light rays in GN21) does not become too large, and the coma aberration of the projection optical systems PL1 to PL3 is corrected well.

ここで、第1の実施の形態では、図1に示すように、両凹レンズL1の非球面状に形成された凹面(第1凹面)R1と、負メニスカスレンズL3の非球面状に形成された凹面(第2凹面)R2とは、互いに逆向きに向かい合うように配置されている。第2の実施の形態では、図2に示すように、正メニスカスレンズL36の非球面状に形成された凹面(第1凹面)R5と、負メニスカスレンズL37の非球面状に形成された凹面(第2凹面)R6とが互いに逆向きに向かい合うように配置されている。そして、第3の実施の形態では、図3に示すように、両凹レンズL70の非球面状に形成された凹面(第1凹面)R9と、負メニスカスレンズL72の非球面状に形成された凹面(第2凹面)R10とが互いに逆向きに向かい合うように配置されている。   Here, in the first embodiment, as shown in FIG. 1, the concave surface (first concave surface) R1 of the biconcave lens L1 and the aspherical surface of the negative meniscus lens L3 are formed. The concave surfaces (second concave surfaces) R2 are arranged so as to face each other in opposite directions. In the second embodiment, as shown in FIG. 2, the concave surface (first concave surface) R5 of the positive meniscus lens L36 formed in an aspheric shape and the concave surface (a concave surface of the negative meniscus lens L37 formed in an aspheric shape ( The second concave surface (R6) is arranged so as to face each other in opposite directions. And in 3rd Embodiment, as shown in FIG. 3, the concave surface (1st concave surface) R9 formed in the aspherical shape of the biconcave lens L70 and the concave surface formed in the aspherical shape of the negative meniscus lens L72. (Second concave surface) R10 and R10 are arranged so as to face each other in opposite directions.

これら第1〜第3の実施の形態では、第1負レンズ群GN1(GN11,GN21)を通過する軸外の光線が投影光学系PL1〜PL3の光軸から最も離れた位置を通過するので、第1凹面R1(R5,R9)と第2凹面R2(R6,R10)とを互いに逆向きに向かい合うように配置して、投影光学系PL1〜PL3のコマ収差およびペッツバール和を良好に補正している。なお、第1及び第3の実施の形態のように、第1凹面R1(R5,R9)と第2凹面R2(R6,R10)との間にレンズL2,L31(L71,L100)が介在していてもかまわない。   In these first to third embodiments, the off-axis light beam passing through the first negative lens group GN1 (GN11, GN21) passes through the position farthest from the optical axis of the projection optical systems PL1 to PL3. The first concave surface R1 (R5, R9) and the second concave surface R2 (R6, R10) are arranged so as to face each other in opposite directions, and the coma aberration and Petzval sum of the projection optical systems PL1 to PL3 are corrected well. Yes. As in the first and third embodiments, the lenses L2, L31 (L71, L100) are interposed between the first concave surface R1 (R5, R9) and the second concave surface R2 (R6, R10). It does not matter.

さて、第1〜第3の実施の形態にかかる投影光学系PL1〜PL3は、第1負レンズ群GN1(GN11,GN21)の焦点距離をf1CC、第1正レンズ群GP1(GP11,GP21)の焦点距離をf1CVとしたとき、
1<|f1CC|/f1CV<3 (1)
の条件を満足することが好ましい。
In the projection optical systems PL1 to PL3 according to the first to third embodiments, the focal length of the first negative lens group GN1 (GN11, GN21) is f1CC, and the first positive lens group GP1 (GP11, GP21). When the focal length is f1CV,
1 <| f1CC | / f1CV <3 (1)
It is preferable to satisfy the following conditions.

上記条件(1)を満足することにより、第2正レンズ群GP2(GP12,GP22)を構成するレンズを大型化する必要なく、投影光学系PL1〜PL3のコマ収差及びペッツバール和を良好に補正することができる。なお、上記条件(1)の下限値を下回る場合には、第1負レンズ群GN1(GN11,GN21)の負の屈折力が大きくなり、投影光学系PL1〜PL3のコマ収差の補正が困難となるため好ましくない。また、上記条件(1)の上限値を上回る場合には、第1負レンズ群GN1(GN11,GN21)の負の屈折力が小さくなり、ペッツバール和の補正が困難となるか、第2正レンズ群GP2(GP12,GP22)の近傍に位置する第2負レンズ群GN2(GN12,GN22)及び第3負レンズ群GN3(GN13,GN23)の負の屈折力が大きくなり、第2正レンズ群GP2(GP12,GP22)を構成するレンズを大型化する必要が生じるため好ましくない。   By satisfying the above condition (1), the coma aberration and Petzval sum of the projection optical systems PL1 to PL3 can be corrected well without increasing the size of the lenses constituting the second positive lens group GP2 (GP12, GP22). be able to. If the lower limit of the condition (1) is not reached, the negative refractive power of the first negative lens group GN1 (GN11, GN21) becomes large, and it is difficult to correct the coma aberration of the projection optical systems PL1 to PL3. Therefore, it is not preferable. If the upper limit of the condition (1) is exceeded, the negative refractive power of the first negative lens group GN1 (GN11, GN21) becomes small, and it becomes difficult to correct the Petzval sum, or the second positive lens The negative refractive powers of the second negative lens group GN2 (GN12, GN22) and the third negative lens group GN3 (GN13, GN23) located in the vicinity of the group GP2 (GP12, GP22) are increased, and the second positive lens group GP2 Since it is necessary to increase the size of the lenses constituting (GP12, GP22), it is not preferable.

また、第1〜第3の実施の形態にかかる投影光学系PL1〜PL3において、第2正レンズ群GP2(GP12,GP22)を構成するレンズL15〜L20(L49〜L54;L84〜L89)は、軸上色収差の補正に適した光学部材であり、コスト的及び技術的に大型化が困難な部材である。しかしながら、第1〜第3の実施の形態では、第2正レンズ群GP2(GP12,GP22)から離れた位置にペッツバール和の補正に適した負の屈折力を有する第1負レンズ群GN1(GN11,GN21)及び第4負レンズ群GN4(GN14,GN24)が配置されているため、第2正レンズ群GP2(GP12,GP22)を構成するレンズL15〜L20(L49〜L54;L84〜L89)の小型化を図ることができる。   In the projection optical systems PL1 to PL3 according to the first to third embodiments, the lenses L15 to L20 (L49 to L54; L84 to L89) constituting the second positive lens group GP2 (GP12, GP22) are It is an optical member suitable for correcting axial chromatic aberration, and is difficult to increase in size and cost in terms of technology. However, in the first to third embodiments, the first negative lens group GN1 (GN11) having negative refractive power suitable for Petzval sum correction at a position away from the second positive lens group GP2 (GP12, GP22). , GN21) and the fourth negative lens group GN4 (GN14, GN24), the lenses L15 to L20 (L49 to L54; L84 to L89) constituting the second positive lens group GP2 (GP12, GP22). Miniaturization can be achieved.

さて、第1〜第3の実施の形態にかかる投影光学系PL1〜PL3は、第2負レンズ群GN2(GN12,GN22)の焦点距離をf2CC、第2正レンズ群GP2(GP12,GP22)の焦点距離をf2CVとしたとき、
0.5<|f2CC|/f2CV<1.5 (2)
の条件を満足することが好ましい。
上記条件(2)を満足することにより、投影光学系PL1〜PL3の球面収差及びペッツバール和は良好に補正される。
In the projection optical systems PL1 to PL3 according to the first to third embodiments, the focal length of the second negative lens group GN2 (GN12, GN22) is f2CC, and the second positive lens group GP2 (GP12, GP22). When the focal length is f2CV,
0.5 <| f2CC | / f2CV <1.5 (2)
It is preferable to satisfy the following conditions.
By satisfying the above condition (2), the spherical aberration and Petzval sum of the projection optical systems PL1 to PL3 are corrected well.

上記条件(2)の下限値を下回る場合には、第2負レンズ群GN2(GN12,GN22)の負の屈折力が大きくなり過ぎ、投影光学系PL1〜PL3の球面収差の補正が困難となるため好ましくない。また、上記条件(2)の上限値を上回る場合には、第2負レンズ群GN2(GN12,GN22)の負の屈折力が小さくなり過ぎ、投影光学系PL1〜PL3のペッツバール和の補正が困難となるため好ましくない。   If the lower limit of the condition (2) is not reached, the negative refractive power of the second negative lens group GN2 (GN12, GN22) becomes too large, and it becomes difficult to correct the spherical aberration of the projection optical systems PL1 to PL3. Therefore, it is not preferable. If the upper limit of the condition (2) is exceeded, the negative refractive power of the second negative lens group GN2 (GN12, GN22) becomes too small, and it is difficult to correct the Petzval sum of the projection optical systems PL1 to PL3. This is not preferable.

また、第1〜第3の実施の形態にかかる投影光学系PL1〜PL3は、第3負レンズ群GN3(GN13,GN23)の焦点距離をf3CC、第2正レンズ群GP2(GP12,GP22)の焦点距離をf2CVとしたとき、
0.5<|f3CC|/f2CV<1.5 (3)
の条件を満足することが好ましい。
In the projection optical systems PL1 to PL3 according to the first to third embodiments, the focal length of the third negative lens group GN3 (GN13, GN23) is f3CC and that of the second positive lens group GP2 (GP12, GP22). When the focal length is f2CV,
0.5 <| f3CC | / f2CV <1.5 (3)
It is preferable to satisfy the following conditions.

上記条件(3)を満足することにより、投影光学系PL1〜PL3の球面収差及びペッツバール和が良好に補正される。上記条件(3)の下限値を下回る場合には、第3負レンズ群GN3(GN13,GN23)の負の屈折力が大きくなり過ぎ、投影光学系PL1〜PL3の球面収差の補正が困難となるため好ましくない。また、上記条件(3)の上限値を上回る場合には、第3負レンズ群GN3(GN13,GN23)の負の屈折力が小さくなり過ぎ、投影光学系PL1〜PL3のペッツバール和の補正が困難となるため好ましくない。   By satisfying the condition (3), the spherical aberration and the Petzval sum of the projection optical systems PL1 to PL3 are corrected well. If the lower limit value of the condition (3) is not reached, the negative refractive power of the third negative lens group GN3 (GN13, GN23) becomes too large, and it becomes difficult to correct the spherical aberration of the projection optical systems PL1 to PL3. Therefore, it is not preferable. If the upper limit of the condition (3) is exceeded, the negative refractive power of the third negative lens group GN3 (GN13, GN23) becomes too small, and it is difficult to correct the Petzval sum of the projection optical systems PL1 to PL3. This is not preferable.

また、第1〜第3の実施の形態にかかる投影光学系PL1〜PL3において、第4負レンズ群GN4(GN14,GN24)は投影光学系PL1〜PL3の主たる結像作用を担う第2正レンズ群GP2(GP12,GP22)から離れた位置に配置されているため、第2正レンズ群GP2(GP12,GP22)を構成するレンズを大型化することなく、第4負レンズ群GN4(GN14,GN24)の負の屈折力によりペッツバール和の補正を行うことができる。また、第4負レンズ群GN4(GN14,GN24)が2つの負の屈折力を有するレンズL30,L32(L64,L65;L99,L101)を備えているため、第4負レンズ群GN4(GN14,GN24)での光線の発散作用が大きくなりすぎず、投影光学系PL1〜PL3のコマ収差が良好に補正される。   In the projection optical systems PL1 to PL3 according to the first to third embodiments, the fourth negative lens group GN4 (GN14, GN24) is a second positive lens responsible for the main imaging action of the projection optical systems PL1 to PL3. Since the lens is disposed at a position away from the group GP2 (GP12, GP22), the fourth negative lens group GN4 (GN14, GN24) is not enlarged without increasing the size of the lens constituting the second positive lens group GP2 (GP12, GP22). The negative Petroval sum can be corrected by the negative refractive power. Further, since the fourth negative lens group GN4 (GN14, GN24) includes two lenses L30 and L32 (L64, L65; L99, L101) having negative refractive power, the fourth negative lens group GN4 (GN14, The divergence of light rays in GN24) does not become too large, and the coma aberration of the projection optical systems PL1 to PL3 is corrected well.

ここで、第1の実施の形態では、図1に示すように、負メニスカスレンズL30の非球面状に形成された凹面(第1凹面)R3と、両凹レンズL32の非球面状に形成された凹面(第2凹面)R4とは、互いに逆向きに向かい合うように配置されている。第2の実施の形態では、図2に示すように、負メニスカスレンズL36の非球面状に形成された凹面(第1凹面)R7と、両凹レンズL65の非球面状に形成された凹面(第2凹面)R8とが互いに逆向きに向かい合うように配置されている。そして、第3の実施の形態では、図3に示すように、負メニスカスレンズL99の非球面状に形成された凹面(第1凹面)R11と、両凹レンズL101の非球面状に形成された凹面(第2凹面)R12とが互いに逆向きに向かい合うように配置されている。   Here, in the first embodiment, as shown in FIG. 1, the concave surface (first concave surface) R3 of the negative meniscus lens L30 and the aspheric surface of the biconcave lens L32 are formed. The concave surface (second concave surface) R4 is disposed so as to face each other in opposite directions. In the second embodiment, as shown in FIG. 2, the concave surface (first concave surface) R7 of the negative meniscus lens L36 formed as an aspheric surface and the concave surface (first surface) of the biconcave lens L65 formed as an aspheric surface. 2 concave surfaces) are arranged so as to face each other in the opposite directions. And in 3rd Embodiment, as shown in FIG. 3, the concave surface (1st concave surface) R11 formed in the aspherical surface of the negative meniscus lens L99 and the concave surface formed in the aspherical surface of the biconcave lens L101. (Second concave surface) R12 and R12 are arranged to face each other in opposite directions.

これら第1〜第3の実施の形態では、第4負レンズ群GN4(GN14,GN24)を通過する軸外の光線が投影光学系PL1〜PL3の光軸から最も離れた位置を通過するので、第1凹面R3(R7,R11)と第2凹面R4(R8,R12)とを互いに逆向きに向かい合うように配置して、投影光学系PL1〜PL3のコマ収差およびペツツバール和を良好に補正している。   In these first to third embodiments, the off-axis light beam passing through the fourth negative lens group GN4 (GN14, GN24) passes through the position farthest from the optical axis of the projection optical systems PL1 to PL3. The first concave surface R3 (R7, R11) and the second concave surface R4 (R8, R12) are arranged so as to face each other in opposite directions, and the coma aberration and Petzval sum of the projection optical systems PL1 to PL3 are corrected well. Yes.

また、第1〜第3の実施の形態にかかる投影光学系PL1〜PL3は、第4負レンズ群GN4(GN14,GN24)の焦点距離をf4CC、第3正レンズ群GP3(GP13,GP23)の焦点距離をf3CVとしたとき、
1<|f4CC|/f3CV<3 (4)
の条件を満足することが好ましい。
In the projection optical systems PL1 to PL3 according to the first to third embodiments, the focal length of the fourth negative lens group GN4 (GN14, GN24) is f4CC, and that of the third positive lens group GP3 (GP13, GP23). When the focal length is f3CV,
1 <| f4CC | / f3CV <3 (4)
It is preferable to satisfy the following conditions.

上記条件(4)を満足することにより、第2正レンズ群GP2(GP12,GP22)を構成するレンズを大型化する必要なく、投影光学系PL1〜PL3のコマ収差及びペッツバール和を良好に補正することができる。なお、上記条件(4)の下限値を下回る場合には、第4負レンズ群GN4(GN14,GN24)の負の屈折力が大きくなり、投影光学系PL1〜PL3のコマ収差の補正が困難となるため好ましくない。また、上記条件(4)の上限値を上回る場合には、第4負レンズ群GN4(GN14,GN24)の負の屈折力が小さくなり、ペッツバール和の補正が困難となるか、第2正レンズ群GP2(GP12,GP22)の近傍に位置する第2負レンズ群GN2(GN21,GN22)及び第3負レンズ群GN3(GN13,GN23)の負の屈折力が大きくなり、第2正レンズ群GP2(GP12,GP22)を構成するレンズを大型化する必要が生じるため好ましくない。   By satisfying the above condition (4), the coma aberration and Petzval sum of the projection optical systems PL1 to PL3 can be corrected well without increasing the size of the lenses constituting the second positive lens group GP2 (GP12, GP22). be able to. If the lower limit of the condition (4) is not reached, the negative refractive power of the fourth negative lens group GN4 (GN14, GN24) becomes large, and it is difficult to correct the coma aberration of the projection optical systems PL1 to PL3. Therefore, it is not preferable. If the upper limit of the condition (4) is exceeded, the negative refractive power of the fourth negative lens group GN4 (GN14, GN24) becomes small, and it becomes difficult to correct the Petzval sum, or the second positive lens. The negative refractive powers of the second negative lens group GN2 (GN21, GN22) and the third negative lens group GN3 (GN13, GN23) located in the vicinity of the group GP2 (GP12, GP22) are increased, and the second positive lens group GP2 Since it is necessary to increase the size of the lenses constituting (GP12, GP22), it is not preferable.

これら第1〜第3の実施の形態にかかる投影光学系PL1〜PL3によれば、マスクM1〜M3側に第1負レンズ群GN1(GN11,GN21)を備え、且つプレートP1〜P3側に第4負レンズ群GN4(GN14,GN24)を備えているため、第2正レンズ群GP2(GP12,GP22)を大型化することなく、ペッツバール和を良好に補正することができる。従って、投影光学系PL1〜PL3の像面湾曲量を小さくすることができ、像面の平坦性を確保することができる。また、第1負レンズ群GN1(GN11,GN21)及び第4負レンズ群GN4(GN14,GN24)中に、第1及び第2屈折部材としての負レンズL1,L3,L30,L32(L36,L37,L64,L65;L70,L72,L99,L101)を備えているため、第1負レンズ群GN1(GN11,GN21)及び第4負レンズ群GN4(GN14,GN24)での光線の発散作用が大きくなり過ぎず、投影光学系PL1〜PL3のコマ収差が良好に補正される。   According to the projection optical systems PL1 to PL3 according to the first to third embodiments, the first negative lens group GN1 (GN11, GN21) is provided on the masks M1 to M3 side, and the first on the plates P1 to P3 side. Since the four negative lens groups GN4 (GN14, GN24) are provided, the Petzval sum can be corrected well without increasing the size of the second positive lens group GP2 (GP12, GP22). Therefore, the curvature of field of the projection optical systems PL1 to PL3 can be reduced, and the flatness of the image plane can be ensured. Further, in the first negative lens group GN1 (GN11, GN21) and the fourth negative lens group GN4 (GN14, GN24), negative lenses L1, L3, L30, L32 (L36, L37) as first and second refractive members. , L64, L65; L70, L72, L99, L101), the divergent action of light rays in the first negative lens group GN1 (GN11, GN21) and the fourth negative lens group GN4 (GN14, GN24) is large. The coma aberration of the projection optical systems PL1 to PL3 is corrected well.

次に、図4を参照して、第4の実施の形態としての、上述の第1〜第3の実施の形態にかかる投影光学系PL1〜PL3を備えた投影露光装置について説明する。図4は、この発明の第4の実施の形態にかかるステップアンドリピート方式の投影露光装置の概略構成を示す図である。また、以下の説明においては、図4中に示すXYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。XYZ直交座標系は、X軸及びY軸がウエハWに対して平行となるよう設定され、Z軸がウエハWに対して直交する方向に設定されている。図中のXYZ座標系は、実際にはXY平面が水平面に平行な面に設定され、Z軸が鉛直上方向に設定される。   Next, with reference to FIG. 4, a projection exposure apparatus including the projection optical systems PL1 to PL3 according to the first to third embodiments described above as a fourth embodiment will be described. FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a step-and-repeat type projection exposure apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In the following description, the XYZ orthogonal coordinate system shown in FIG. 4 is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. The XYZ orthogonal coordinate system is set so that the X axis and the Y axis are parallel to the wafer W, and the Z axis is set in a direction orthogonal to the wafer W. In the XYZ coordinate system in the figure, the XY plane is actually set to a plane parallel to the horizontal plane, and the Z-axis is set vertically upward.

この第4の実施の形態にかかる投影露光装置は、図4に示すように、光源を含み、オプティカル・インテグレータ、視野絞り、コンデンサレンズ等から構成される照明光学系ILを備えている。光源から射出された露光光は、照明光学系ILを通過し、マスクMに設けられたパターンを照明する。マスクMを通過した光は、第1の実施の形態にかかる投影光学系PL1、第2の実施の形態にかかる投影光学系PL2または第3の実施の形態にかかる投影光学系PL3により構成される投影光学系PLを介して、外径が500mmより大きいフラットパネルディスプレイ用のプレート(感光性基板)P上の露光領域に投影露光する。ここで、外径が500mmよりも大きいとは、一辺若しくは対角線が500mmよりも大きいことをいう。   As shown in FIG. 4, the projection exposure apparatus according to the fourth embodiment includes an illumination optical system IL that includes a light source and includes an optical integrator, a field stop, a condenser lens, and the like. The exposure light emitted from the light source passes through the illumination optical system IL and illuminates the pattern provided on the mask M. The light that has passed through the mask M is constituted by the projection optical system PL1 according to the first embodiment, the projection optical system PL2 according to the second embodiment, or the projection optical system PL3 according to the third embodiment. Projection exposure is performed on an exposure region on a flat panel display plate (photosensitive substrate) P having an outer diameter of greater than 500 mm through the projection optical system PL. Here, that the outer diameter is larger than 500 mm means that one side or diagonal line is larger than 500 mm.

また、マスクMはマスクステージMST上に保持されている。マスクステージMSTは、X方向、Y方向に微動可能、及びZ方向を軸として微小に回転可能に構成されている。マスクステージMSTは、マスクレーザ干渉計(図示せず)によってX方向、Y方向及び回転方向の位置をリアルタイムに計測され、且つ制御されている。   The mask M is held on the mask stage MST. The mask stage MST is configured to be finely movable in the X direction and the Y direction, and to be slightly rotatable around the Z direction. In the mask stage MST, the positions in the X direction, the Y direction, and the rotation direction are measured and controlled in real time by a mask laser interferometer (not shown).

また、プレートPはプレートステージPST上に保持されている。プレートステージPSTは、X方向、Y方向に移動可能、及びZ方向を軸として回転可能に構成されている。プレートステージPSTは、ウエハレーザ干渉計(図示せず)によってX方向、Y方向及び回転方向の位置をリアルタイムに計測され、且つ制御されている。   The plate P is held on the plate stage PST. The plate stage PST is configured to be movable in the X direction and the Y direction, and to be rotatable about the Z direction. In the plate stage PST, the positions in the X direction, the Y direction, and the rotation direction are measured and controlled in real time by a wafer laser interferometer (not shown).

この投影露光装置に備えられている制御部6は、マスクレーザ干渉計により計測された計測値に基づいてマスクMのX方向、Y方向及び回転方向の位置の調整を行なう。即ち、制御部6は、マスクステージ駆動部8に制御信号を送信し、マスクステージMSTを微動させることによりマスクMの位置調整を行なう。   The control unit 6 provided in the projection exposure apparatus adjusts the position of the mask M in the X direction, the Y direction, and the rotation direction based on the measurement values measured by the mask laser interferometer. That is, the control unit 6 transmits a control signal to the mask stage driving unit 8 and finely moves the mask stage MST to adjust the position of the mask M.

また、制御部6は、プレートレーザ干渉計により計測された計測値に基づいてプレートPのX方向、Y方向及び回転方向の位置の調整を行なう。即ち、制御部6は、基板ステージ駆動部10に制御信号を送信し、基板ステージ駆動部10によりプレートステージPSTを駆動させることによりプレートPのX方向、Y方向及び回転方向の位置調整を行なう。   Further, the control unit 6 adjusts the position of the plate P in the X direction, the Y direction, and the rotation direction based on the measurement values measured by the plate laser interferometer. That is, the control unit 6 transmits a control signal to the substrate stage driving unit 10 and drives the plate stage PST by the substrate stage driving unit 10 to adjust the position of the plate P in the X direction, the Y direction, and the rotation direction.

露光時には、制御部6は、基板ステージ駆動部10に制御信号を出力し、プレートPを載置するプレートステージPSTを駆動させることによりプレートP上の各ショット領域を順次露光位置にステップ移動させる。即ち、ステップアンドリピート方式によりマスクMのパターン像をプレートP上に露光する動作を繰り返す。   At the time of exposure, the control unit 6 outputs a control signal to the substrate stage driving unit 10 to drive the plate stage PST on which the plate P is placed, thereby sequentially moving each shot area on the plate P to the exposure position. That is, the operation of exposing the pattern image of the mask M on the plate P by the step and repeat method is repeated.

この第4の実施の形態にかかる投影露光装置によれば、広い露光領域、高い解像力及び良好な光学特性を有する投影光学系を備えているため、プレート上に微細なパターンを高スループットで露光することができる。   The projection exposure apparatus according to the fourth embodiment includes a projection optical system having a wide exposure area, high resolution, and good optical characteristics, so that a fine pattern is exposed on the plate with high throughput. be able to.

なお、第4の実施の形態はマスクMのパターン像をプレートP上に一括露光する露光装置であったが、これに限られることなく、投影光学系PL1〜PL3に対してプレートPを走査方向に移動させつつ露光を行う走査型露光装置(ステップアンドスキャン方式の露光装置)としても良い。   The fourth embodiment is an exposure apparatus that collectively exposes the pattern image of the mask M onto the plate P. However, the present invention is not limited to this, and the plate P is moved in the scanning direction with respect to the projection optical systems PL1 to PL3. It is also possible to use a scanning exposure apparatus (step-and-scan exposure apparatus) that performs exposure while moving to the position.

上述の実施の形態にかかる投影露光装置では、照明光学系によってマスクMを照明し(照明工程)、この発明の第1の実施の形態にかかる投影光学系PL1、第2の実施の形態にかかる投影光学系PL2または第3の実施の形態にかかる投影光学系PL3を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板(プレート)に露光する(露光工程)ことにより、マイクロデバイス(半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等)を製造することができる。以下、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて感光性基板としてのプレート等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図5のフローチャートを参照して説明する。   In the projection exposure apparatus according to the above-described embodiment, the illumination optical system illuminates the mask M (illumination process), and the projection optical system PL1 according to the first embodiment of the present invention and the second embodiment are applied. By exposing the photosensitive substrate (plate) to the transfer pattern formed on the mask using the projection optical system PL2 or the projection optical system PL3 according to the third embodiment (exposure process), a micro device (semiconductor Element, image sensor, liquid crystal display element, thin film magnetic head, etc.). FIG. 5 is a flowchart of an example of a method for obtaining a semiconductor device as a micro device by forming a predetermined circuit pattern on a plate or the like as a photosensitive substrate using the exposure apparatus according to the above-described embodiment. Will be described with reference to FIG.

先ず、図5のステップ301において、1ロットのプレート上に金属膜が蒸着される。次のステップ302において、その1ロットのプレート上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップ303において、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて、マスク上のパターンの像がその投影光学系を介して、その1ロットのプレート上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップ304において、その1ロットのプレート上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップ305において、その1ロットのプレート上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各プレート上の各ショット領域に形成される。   First, in step 301 of FIG. 5, a metal film is deposited on one lot of plates. In the next step 302, a photoresist is applied on the metal film on the one lot of plates. Thereafter, in step 303, using the exposure apparatus according to the above-described embodiment, the pattern image on the mask is sequentially exposed and transferred to each shot area on the plate of the one lot via the projection optical system. . Thereafter, in step 304, the photoresist on the one lot of plates is developed, and in step 305, the resist pattern is etched on the one lot of plates to form a pattern on the mask. Corresponding circuit patterns are formed in each shot area on each plate.

その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、高解像度を有し、かつ収差が良好に補正されている投影光学系を備えた露光装置を用いて露光を行なっているため、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスを得ることができる。なお、ステップ301〜ステップ305では、プレート上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、プレート上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。   Thereafter, a device pattern such as a semiconductor element is manufactured by forming a circuit pattern of an upper layer. According to the semiconductor device manufacturing method described above, since exposure is performed using an exposure apparatus having a projection optical system having high resolution and good aberration correction, it has an extremely fine circuit pattern. A semiconductor device can be obtained. In steps 301 to 305, a metal is vapor-deposited on the plate, a resist is applied on the metal film, and exposure, development, and etching processes are performed. Prior to these processes, the process is performed on the plate. It is needless to say that after forming a silicon oxide film, a resist may be applied on the silicon oxide film, and steps such as exposure, development, and etching may be performed.

また、上述の実施の形態にかかる露光装置では、プレート(ガラス基板)上に所定のパターン(回路パターン、電極パターン等)を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図6のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図6において、パターン形成工程401では、本実施形態の露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板(レジストが塗布されたガラス基板等)に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程402へ移行する。   In the exposure apparatus according to the above-described embodiment, a liquid crystal display element as a micro device can be obtained by forming a predetermined pattern (circuit pattern, electrode pattern, etc.) on a plate (glass substrate). Hereinafter, an example of the technique at this time will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 6, in a pattern forming process 401, a so-called photolithography process is performed in which the exposure pattern of the present embodiment is used to transfer and expose a mask pattern onto a photosensitive substrate (such as a glass substrate coated with a resist). By this photolithography process, a predetermined pattern including a large number of electrodes and the like is formed on the photosensitive substrate. Thereafter, the exposed substrate undergoes steps such as a developing step, an etching step, and a resist stripping step, whereby a predetermined pattern is formed on the substrate, and the process proceeds to the next color filter forming step 402.

次に、カラーフィルタ形成工程402では、R(Red)、G(Green)、B(Blue)に対応した3つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはR、G、Bの3本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程402の後に、セル組み立て工程403が実行される。セル組み立て工程403では、パターン形成工程401にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルタ形成工程402にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル(液晶セル)を組み立てる。セル組み立て工程403では、例えば、パターン形成工程401にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程402にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル(液晶セル)を製造する。   Next, in the color filter forming step 402, a large number of sets of three dots corresponding to R (Red), G (Green), and B (Blue) are arranged in a matrix or three of R, G, and B A color filter is formed by arranging a plurality of stripe filter sets in the horizontal scanning line direction. Then, after the color filter forming step 402, a cell assembling step 403 is executed. In the cell assembling step 403, a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is assembled using the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern forming step 401, the color filter obtained in the color filter forming step 402, and the like. In the cell assembly step 403, for example, liquid crystal is injected between the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step 401 and the color filter obtained in the color filter formation step 402, and a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is obtained. ).

その後、モジュール組み立て工程404にて、組み立てられた液晶パネル(液晶セル)の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、高解像度を有し、かつ収差が良好に補正されている投影光学系を備えた露光装置を用いて露光しているため、極めて微細な回路パターンを有する液晶表示素子を得ることができる。   Thereafter, in a module assembling step 404, components such as an electric circuit and a backlight for performing a display operation of the assembled liquid crystal panel (liquid crystal cell) are attached to complete a liquid crystal display element. According to the above-described method for manufacturing a liquid crystal display element, since exposure is performed using an exposure apparatus having a projection optical system having high resolution and good aberration correction, an extremely fine circuit pattern is formed. The liquid crystal display element which has can be obtained.

実施例1にかかる投影光学系のレンズ構成は、図1に示す第1の実施の形態にかかる投影光学系のレンズ構成と同一であるため、実施例1にかかる投影光学系の説明には、第1の実施の形態にかかる投影光学系の説明で用いた符号を用いる。   Since the lens configuration of the projection optical system according to Example 1 is the same as the lens configuration of the projection optical system according to the first embodiment shown in FIG. 1, the description of the projection optical system according to Example 1 includes The reference numerals used in the description of the projection optical system according to the first embodiment are used.

実施例1にかかる投影光学系PL1の諸元の値を示す。また、実施例1にかかる投影光学系PL1の光学部材諸元を表1に示す。表1の光学部材諸元においては、第1カラムの面番号は物体側からの光線進行方向に沿った面の順序、第2カラムのrは各面の曲率半径(mm)、第3カラムのdは各面の軸上間隔すなわち面間隔(mm)、第4カラムのnは光学部材の屈折率、第5カラムのνはアッベ数をそれぞれ示している。アッベ数νは、以下の数式1で表される。
(数式1)
ν={n(365)−1}/{n(363.5)−n(366.5)}
n(365):波長365nmの光に対する屈折率
n(363.5):波長363.5nmの光に対する屈折率
n(366.5):波長366.5nmの光に対する屈折率
また、実施例1にかかる反射屈折投影光学系PL1に用いられている非球面状のレンズ面を持つレンズ(符号及び表1に示す面番号を示している)の非球面係数を表2に示す。なお、実施例1において、非球面は、光軸AX1に垂直な方向の高さをyとし、非球面の頂点における接平面から高さyにおける非球面上の位置までの光軸AX1に沿った距離(サグ量)をzとし、頂点曲率半径をrとし、円錐係数をkとし、4次の非球面係数をA、6次の非球面係数をB、8次の非球面係数をC、10次の非球面係数をD、12次の非球面係数をE、14次の非球面係数をFとしたとき、以下の数式2で表される。
(数式2)
z=(r・y)/[1+{1−(1+k)・r・y1/2]+A・y+B・y+C・y+D・y10+E・y12+F・y14

(諸元)
像側(プレート側)開口数(NA): 0.225
露光フィールド:132mm×132mm
結像倍率: 1.25倍
波長: i線±1.5nm
条件式の対応値:
f1CC=−336.9mm,f1CV=202.4mm,f2CC=−112.1,f2CV=138.6mm,f3CC=−107.4,f3CV=258.1mm,f4CC=−643.4mm
|f1CC|/f1CV=|−336.9|/202.4=1.7
|f2CC|/f2CV=|−112.1|/138.6=0.8
|f3CC|/f2CV=|−126.7|/138.6=0.9
|f4CC|/f3CV=|−643.4|/258.1=2.5

(表1)
(光学部材諸元)
r d n ν
0.000 61.062
1 -684.790 20.000 1.47459 539.3
2 203.168 23.071
3 -156856.5 32.763 1.61246 277.8
4 -291.305 14.762
5 -192.993 30.000 1.47459 539.3
6 -1119.567 1.200
7 1001.058 48.322 1.47459 539.31
8 -423.419 1.200
9 -4237.943 35.000 1.47459 539.3
10 -480.392 1.200
11 1667.943 35.000 1.47459 539.3
12 -840.667 1.200
13 492.686 43.319 1.47459 539.3
14 -2559.172 1.200
15 439.311 37.627 1.47459 539.3
16 9860.836 1.200
17 308.317 33.000 1.47459 539.3
18 151.629 6.894
19 158.990 29.943 1.48677 675.1
20 215.222 68.715
21 -242.129 21.000 1.47459 539.3
22 1845.192 25.271
23 -252.805 23.000 1.47459 539.3
24 1377.659 1.200
25 461.697 31.506 1.48677 675.1
26 -648.072 32.363
27 -157.514 20.536 1.61246 277.8
28 1801.304 1.200
29 889.606 43.519 1.48677 675.1
30 -347.931 1.200
31 -34975.829 50.000 1.47459 539.3
32 -254.880 0.800
33 0.000 0.800
34 429.677 50.000 1.47459 539.3
35 -686.691 1.200
36 344.893 41.914 1.47459 539.3
37 30518.584 1.200
38 290.795 35.701 1.47459 539.3
39 990.711 8.940
40 700.379 30.000 1.48677 675.1
41 -1091.632 3.369
42 -2400.000 50.000 1.61246 277.8
43 214.845 20.450
44 712.085 19.000 1.61246 277.8
45 250.571 26.345
46 -1070.313 20.000 1.48677 675.1
47 346.320 17.937
48 -11579.528 34.624 1.61246 277.8
49 -237.909 6.598
50 -209.173 26.000 1.47459 539.3
51 838.944 106.392
52 5925.001 38.853 1.47459 539.3
53 -461.289 40.284
54 -929.179 37.579 1.47459 539.3
55 -346.762 1.200
56 397.433 35.000 1.47459 539.3
57 1184.591 1.200
58 481.448 49.876 1.47459 539.3
59 -996.883 1.200
60 603.826 30.000 1.47459 539.3
61 391.517 9.943
62 489.536 33.934 1.61246 277.8
63 -1524.921 2.000
64 -1254.246 28.000 1.47459 539.3
65 187.724 59.598

(表2)
(非球面係数)
<L1のR1面> 2
k= 0.00000
A =-0.93050E-07
B = 0.37523E-11
C =-0.19924E-15
D = 0.91496E-20
E =-0.35429E-24
F = 0.68803E-29

<L3のR2面> 5
k= 0.00000
A = 0.42250E-08
B = 0.18391E-12
C = 0.10637E-16
D =-0.30580E-23
E = 0.36778E-25
F =-0.49080E-30

<L11の物体側の面> 21
k= 0.00000
A = 0.24161E-07
B = 0.26570E-12
C = 0.41397E-17
D = 0.40683E-21
E =-0.17752E-25
F = 0.11347E-29

<L15の物体側の面> 28
k= 0.00000
A = 0.16965E-07
B =-0.34869E-12
C = 0.14527E-17
D = 0.12096E-21
E =-0.35198E-26
F = 0.40342E-31

<L21の物体側の面> 42
k= 0.00000
A =-0.25747E-07
B = 0.33906E-12
C = 0.59957E-17
D =-0.26047E-21
E = 0.23974E-26
F = 0.25508E-32

<L30のR3面> 61
k= 0.00000
A = 0.83535E-08
B =-0.82018E-14
C =-0.28860E-18
D =-0.44667E-22

<L32のR4面> 64
k= 0.00000
A = 0.18360E-07
B =-0.88840E-12
C = 0.25068E-16
D =-0.94472E-21
E = 0.26178E-25
F =-0.32742E-30

図7は本実施例にかかる投影光学系PL1の球面収差、図8は非点収差、図9は歪曲収差を示す収差図である。また、図10は、タンジェンタル方向及びサジタル方向におけるコマ収差を示す収差図である。図7〜図10において、Yは物体高を示し、破線は波長366.5150nm、実線は波長365.0150nm、一点鎖線は波長363.5150nmにおける収差をそれぞれ示している。また、図8において、破線T1,実線T2,一点鎖線T3はタンジェンタル方向における非点収差、破線S1,実線S2,一点鎖線S3はサジタル方向における非点収差を示している。図7〜図10の収差図に示すように、本実施例にかかる投影光学系PL1の球面収差、非点収差、歪曲収差、コマ収差がバランス良く補正されている。
The value of the item of projection optical system PL1 concerning Example 1 is shown. Table 1 shows the optical member specifications of the projection optical system PL1 according to Example 1. In the optical member specifications of Table 1, the surface number of the first column is the order of the surfaces along the light beam traveling direction from the object side, r of the second column is the radius of curvature (mm) of each surface, d is the axial distance between the surfaces, that is, the surface distance (mm), n in the fourth column is the refractive index of the optical member, and ν in the fifth column is the Abbe number. The Abbe number ν is expressed by Equation 1 below.
(Formula 1)
v = {n (365) -1} / {n (363.5) -n (366.5)}
n (365): Refractive index for light with a wavelength of 365 nm n (363.5): Refractive index for light with a wavelength of 363.5 nm n (366.5): Refractive index for light with a wavelength of 366.5 nm Table 2 shows the aspheric coefficients of the lenses having the aspherical lens surfaces used in the catadioptric projection optical system PL1 (reference numerals and surface numbers shown in Table 1). In the first embodiment, the aspherical surface is along the optical axis AX1 from the tangential plane at the apex of the aspherical surface to the position on the aspherical surface at the height y, where y is the height in the direction perpendicular to the optical axis AX1. The distance (sag amount) is z, the apex radius of curvature is r, the cone coefficient is k, the fourth-order aspheric coefficient is A, the sixth-order aspheric coefficient is B, the eighth-order aspheric coefficient is C, 10 When the next aspherical coefficient is D, the 12th-order aspherical coefficient is E, and the 14th-order aspherical coefficient is F, the following expression 2 is obtained.
(Formula 2)
z = (r · y 2 ) / [1+ {1− (1 + k) · r 2 · y 2 } 1/2 ] + A · y 4 + B · y 6 + C · y 8 + D · y 10 + E · y 12 + F · y 14

(Specifications)
Image side (plate side) numerical aperture (NA): 0.225
Exposure field: 132mm x 132mm
Imaging magnification: 1.25 times Wavelength: i-line ± 1.5 nm
Corresponding value of conditional expression:
f1CC = −336.9 mm, f1CV = 202.4 mm, f2CC = −112.1, f2CV = 138.6 mm, f3CC = −107.4, f3CV = 258.1 mm, f4CC = −643.4 mm
| F1CC | / f1CV = | −336.9 | /202.4=1.7
| F2CC | / f2CV = | −112.1 | /138.6=0.8
| F3CC | / f2CV = | −126.7 | /138.6=0.9
| F4CC | / f3CV = | −643.4 | /258.1=2.5

(Table 1)
(Optical member specifications)
rd n ν
0.000 61.062
1 -684.790 20.000 1.47459 539.3
2 203.168 23.071
3 -156856.5 32.763 1.61246 277.8
4 -291.305 14.762
5 -192.993 30.000 1.47459 539.3
6 -1119.567 1.200
7 1001.058 48.322 1.47459 539.31
8 -423.419 1.200
9 -4237.943 35.000 1.47459 539.3
10 -480.392 1.200
11 1667.943 35.000 1.47459 539.3
12 -840.667 1.200
13 492.686 43.319 1.47459 539.3
14 -2559.172 1.200
15 439.311 37.627 1.47459 539.3
16 9860.836 1.200
17 308.317 33.000 1.47459 539.3
18 151.629 6.894
19 158.990 29.943 1.48677 675.1
20 215.222 68.715
21 -242.129 21.000 1.47459 539.3
22 1845.192 25.271
23 -252.805 23.000 1.47459 539.3
24 1377.659 1.200
25 461.697 31.506 1.48677 675.1
26 -648.072 32.363
27 -157.514 20.536 1.61246 277.8
28 1801.304 1.200
29 889.606 43.519 1.48677 675.1
30 -347.931 1.200
31 -34975.829 50.000 1.47459 539.3
32 -254.880 0.800
33 0.000 0.800
34 429.677 50.000 1.47459 539.3
35 -686.691 1.200
36 344.893 41.914 1.47459 539.3
37 30518.584 1.200
38 290.795 35.701 1.47459 539.3
39 990.711 8.940
40 700.379 30.000 1.48677 675.1
41 -1091.632 3.369
42 -2400.000 50.000 1.61246 277.8
43 214.845 20.450
44 712.085 19.000 1.61246 277.8
45 250.571 26.345
46 -1070.313 20.000 1.48677 675.1
47 346.320 17.937
48 -11579.528 34.624 1.61246 277.8
49 -237.909 6.598
50 -209.173 26.000 1.47459 539.3
51 838.944 106.392
52 5925.001 38.853 1.47459 539.3
53 -461.289 40.284
54 -929.179 37.579 1.47459 539.3
55 -346.762 1.200
56 397.433 35.000 1.47459 539.3
57 1184.591 1.200
58 481.448 49.876 1.47459 539.3
59 -996.883 1.200
60 603.826 30.000 1.47459 539.3
61 391.517 9.943
62 489.536 33.934 1.61246 277.8
63 -1524.921 2.000
64 -1254.246 28.000 1.47459 539.3
65 187.724 59.598

(Table 2)
(Aspheric coefficient)
<R1 R1 side> 2
k = 0.00000
A = -0.93050E-07
B = 0.37523E-11
C = -0.19924E-15
D = 0.91496E-20
E = -0.35429E-24
F = 0.68803E-29

<R2 R2 side> 5
k = 0.00000
A = 0.42250E-08
B = 0.18391E-12
C = 0.10637E-16
D = -0.30580E-23
E = 0.36778E-25
F = -0.49080E-30

<Object side of L11> 21
k = 0.00000
A = 0.24161E-07
B = 0.26570E-12
C = 0.41397E-17
D = 0.40683E-21
E = -0.17752E-25
F = 0.11347E-29

<Object side of L15> 28
k = 0.00000
A = 0.16965E-07
B = -0.34869E-12
C = 0.14527E-17
D = 0.12096E-21
E = -0.35198E-26
F = 0.40342E-31

<Object-side surface of L21> 42
k = 0.00000
A = -0.25747E-07
B = 0.33906E-12
C = 0.59957E-17
D = -0.26047E-21
E = 0.23974E-26
F = 0.25508E-32

<R3 R3 side> 61
k = 0.00000
A = 0.83535E-08
B = -0.82018E-14
C = -0.28860E-18
D = -0.44667E-22

<R4 side of L32> 64
k = 0.00000
A = 0.18360E-07
B = -0.88840E-12
C = 0.25068E-16
D = -0.94472E-21
E = 0.26178E-25
F = -0.32742E-30

7 is a spherical aberration of the projection optical system PL1 according to the present embodiment, FIG. 8 is an astigmatism, and FIG. 9 is an aberration diagram showing distortion. FIG. 10 is an aberration diagram showing coma aberration in the tangential direction and the sagittal direction. 7 to 10, Y indicates the object height, the broken line indicates the aberration at the wavelength of 366.5150 nm, the solid line indicates the aberration at the wavelength of 365.0150 nm, and the alternate long and short dash line indicates the aberration at the wavelength of 363.5150 nm. In FIG. 8, broken line T1, solid line T2, and alternate long and short dash line T3 indicate astigmatism in the tangential direction, and broken line S1, solid line S2, and alternate long and short dash line S3 indicate astigmatism in the sagittal direction. As shown in the aberration diagrams of FIGS. 7 to 10, the spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma aberration of the projection optical system PL1 according to the present example are corrected in a well-balanced manner.

実施例2にかかる投影光学系のレンズ構成は、図2に示す第2の実施の形態にかかる投影光学系PL2のレンズ構成と同一であるため、実施例2にかかる投影光学系の説明には、第2の実施の形態にかかる投影光学系PL2の説明で用いた符号を用いる。   Since the lens configuration of the projection optical system according to Example 2 is the same as the lens configuration of the projection optical system PL2 according to the second embodiment shown in FIG. 2, the description of the projection optical system according to Example 2 will be omitted. The reference numerals used in the description of the projection optical system PL2 according to the second embodiment are used.

実施例2にかかる投影光学系PL2の諸元の値を示す。また、実施例2にかかる投影光学系PL2の光学部材諸元を表3に示す。また、実施例2にかかる投影光学系PL2に用いられている非球面状のレンズ面を持つレンズの非球面係数を表4に示す。この諸元、光学部材諸元及び非球面係数においては、実施例1にかかる投影光学系PL1の諸元の説明で用いたのと同一の符号を用いて説明を行なう。

(諸元)
像側(プレート側)開口数(NA): 0.225
露光フィールド: 132mm×132mm
結像倍率: 1.25倍
波長: i線=±1.5nm
条件式の対応値:
f1CC=−343.5mm,f1CV=202.4mm,f2CC=−117.0,f2CV=137.0mm,f3CC=−107.4,f3CV=205.8mm,f4CC=−499.7mm
|f1CC|/f1CV=|−343.5|/202.4=1.7
|f2CC|/f2CV=|−117.0|/137.0=0.9
|f3CC|/f2CV=|−107.4|/137.0=0.8
|f4CC|/f3CV=|−499.7|/205.8=2.4

(表3)
(光学部材諸元)
r d n ν
0.000 57.020
1 -2046.667 34.175 1.61246 277.8
2 -191.835 1.200
3 -232.623 20.000 1.47459 539.3
4 198.656 58.374
5 -169.899 30.000 1.47459 539.3
6 -346.814 1.200
7 1330.431 45.621 1.47459 539.3
8 -417.528 1.200
9 -2562.876 35.000 1.47459 539.3
10 -446.682 1.200
11 1934.475 35.000 1.47459 539.3
12 -786.904 1.200
13 430.524 48.083 1.47459 539.3
14 -2395.410 1.200
15 459.078 35.669 1.47459 539.3
16 5525.435 1.200
17 339.888 33.000 1.47459 539.3
18 185.473 8.417
19 204.420 36.708 1.48677 675.1
20 276.835 43.964
21 -297.445 21.000 1.47459 539.3
22 3033.749 17.946
23 -409.833 23.000 1.47459 539.3
24 567.221 1.200
25 329.302 29.000 1.48677 675.1
26 3221.466 42.528
27 -154.909 20.000 1.61246 277.8
28 1043.327 2.734
29 793.521 38.649 1.48677 675.1
30 -458.824 1.200
31 22770.679 48.774 1.47459 539.3
32 -265.910 0.800
33 0.000 0.800
34 869.793 49.257 1.47459 539.3
35 -381.123 1.200
36 289.531 50.000 1.47459 539.3
37 -9195.608 1.200
38 254.495 40.444 1.47459 539.3
39 956.544 8.307
40 889.331 30.000 1.48677 675.1
41 -804.881 2.016
42 -1805.207 50.000 1.61246 277.8
43 174.182 31.784
44 12408.567 19.000 1.61246 277.8
45 342.583 28.369
46 -398.216 20.000 1.48677 675.1
47 645.189 16.193
48 -11422.928 39.178 1.61246 277.8
49 -226.893 10.152
50 -187.066 26.000 1.47459 539.3
51 1291.299 58.267
52 -19912.524 39.608 1.47459 539.3
53 -417.812 1.200
54 5631.381 50.000 1.47459 539.3
55 -375.662 13.757
56 441.333 49.298 1.47459 539.3
57 -1730.882 1.200
58 349.931 50.000 1.47459 539.3
59 -2220.787 1.200
60 642.568 30.000 1.47459 539.3
61 225.881 44.504
62 -566.770 28.000 1.47459 539.3
63 255.449 21.787
64 1615.484 28.000 1.61246 277.8
65 -429.045 30.424

(表4)
(非球面係数)
<L36のR5面> 4
k= 0.00000
A =-0.78144E-07
B = 0.18596E-11
C =-0.71320E-16
D = 0.21022E-20
E =-0.18373E-25
F =-0.81639E-30

<L37のR6面> 5
k= 0.00000
A =-0.25071E-08
B =-0.99507E-13
C =-0.78702E-17
D = 0.66221E-21
E =-0.99170E-25
F = 0.43965E-29

<L45の物体側の面> 21
k= 0.00000
A = 0.11392E-07
B = 0.18474E-12
C = 0.49560E-17
D = 0.13495E-21
E =-0.13127E-26
F = 0.40903E-30

<L48の像側の面> 28
k= 0.00000
A = 0.15061E-07
B =-0.33294E-12
C = 0.26072E-17
D = 0.56265E-22
E =-0.20110E-26
F = 0.24313E-31

<L55の物体側の面> 42
k= 0.00000
A =-0.27830E-07
B = 0.44582E-12
C = 0.72481E-17
D =-0.40860E-21
E = 0.45764E-26
F = 0.12006E-31

<L64のR7面> 61
k= 0.00000
A = 0.94023E-08
B = 0.25789E-12
C = 0.34564E-17
D = 0.47054E-21

<L65のR8面> 62
k= 0.00000
A = 0.31353E-07
B =-0.11384E-11
C = 0.25101E-16
D = 0.23353E-21
E =-0.62800E-25
F = 0.16592E-29

図11は本実施例にかかる投影光学系PL2の球面収差、図12は非点収差、図13は歪曲収差を示す収差図である。また、図14は、タンジェンタル方向及びサジタル方向におけるコマ収差を示す収差図である。図11〜図14において、Yは物体高を示し、破線は波長366.5150nm、実線は波長365.0150nm、一点鎖線は波長363.5150nmにおける収差をそれぞれ示している。また、図12において、破線T1,実線T2,一点鎖線T3はタンジェンタル方向における非点収差、破線S1,実線S2,一点鎖線S3はサジタル方向における非点収差を示している。図11〜図14の収差図に示すように、本実施例にかかる投影光学系PL2の球面収差、非点収差、歪曲収差、コマ収差がバランス良く補正されている。
The value of the item of projection optical system PL2 concerning Example 2 is shown. In addition, Table 3 shows the optical member specifications of the projection optical system PL2 according to Example 2. Table 4 shows aspheric coefficients of lenses having an aspheric lens surface used in the projection optical system PL2 according to Example 2. These specifications, optical member specifications, and aspheric coefficients will be described using the same reference numerals used in the description of the specifications of the projection optical system PL1 according to the first example.

(Specifications)
Image side (plate side) numerical aperture (NA): 0.225
Exposure field: 132mm x 132mm
Imaging magnification: 1.25 times wavelength: i-line = ± 1.5 nm
Corresponding value of conditional expression:
f1CC = −343.5 mm, f1CV = 202.4 mm, f2CC = −117.0, f2CV = 137.0 mm, f3CC = −107.4, f3CV = 205.8 mm, f4CC = −499.7 mm
| F1CC | / f1CV = | −343.5 | /202.4=1.7
| F2CC | / f2CV = | −117.0 | /137.0=0.9
| F3CC | / f2CV = | −107.4 | /137.0=0.8
| F4CC | / f3CV = | −499.7 | /205.8=2.4

(Table 3)
(Optical member specifications)
rd n ν
0.000 57.020
1 -2046.667 34.175 1.61246 277.8
2 -191.835 1.200
3 -232.623 20.000 1.47459 539.3
4 198.656 58.374
5 -169.899 30.000 1.47459 539.3
6 -346.814 1.200
7 1330.431 45.621 1.47459 539.3
8 -417.528 1.200
9 -2562.876 35.000 1.47459 539.3
10 -446.682 1.200
11 1934.475 35.000 1.47459 539.3
12 -786.904 1.200
13 430.524 48.083 1.47459 539.3
14 -2395.410 1.200
15 459.078 35.669 1.47459 539.3
16 5525.435 1.200
17 339.888 33.000 1.47459 539.3
18 185.473 8.417
19 204.420 36.708 1.48677 675.1
20 276.835 43.964
21 -297.445 21.000 1.47459 539.3
22 3033.749 17.946
23 -409.833 23.000 1.47459 539.3
24 567.221 1.200
25 329.302 29.000 1.48677 675.1
26 3221.466 42.528
27 -154.909 20.000 1.61246 277.8
28 1043.327 2.734
29 793.521 38.649 1.48677 675.1
30 -458.824 1.200
31 22770.679 48.774 1.47459 539.3
32 -265.910 0.800
33 0.000 0.800
34 869.793 49.257 1.47459 539.3
35 -381.123 1.200
36 289.531 50.000 1.47459 539.3
37 -9195.608 1.200
38 254.495 40.444 1.47459 539.3
39 956.544 8.307
40 889.331 30.000 1.48677 675.1
41 -804.881 2.016
42 -1805.207 50.000 1.61246 277.8
43 174.182 31.784
44 12408.567 19.000 1.61246 277.8
45 342.583 28.369
46 -398.216 20.000 1.48677 675.1
47 645.189 16.193
48 -11422.928 39.178 1.61246 277.8
49 -226.893 10.152
50 -187.066 26.000 1.47459 539.3
51 1291.299 58.267
52 -19912.524 39.608 1.47459 539.3
53 -417.812 1.200
54 5631.381 50.000 1.47459 539.3
55 -375.662 13.757
56 441.333 49.298 1.47459 539.3
57 -1730.882 1.200
58 349.931 50.000 1.47459 539.3
59 -2220.787 1.200
60 642.568 30.000 1.47459 539.3
61 225.881 44.504
62 -566.770 28.000 1.47459 539.3
63 255.449 21.787
64 1615.484 28.000 1.61246 277.8
65 -429.045 30.424

(Table 4)
(Aspheric coefficient)
<R5 R5 side> 4
k = 0.00000
A = -0.78144E-07
B = 0.18596E-11
C = -0.71320E-16
D = 0.21022E-20
E = -0.18373E-25
F = -0.81639E-30

<R37 R6 side> 5
k = 0.00000
A = -0.25071E-08
B = -0.99507E-13
C = -0.78702E-17
D = 0.66221E-21
E = -0.99170E-25
F = 0.43965E-29

<Object side of L45> 21
k = 0.00000
A = 0.11392E-07
B = 0.18474E-12
C = 0.49560E-17
D = 0.13495E-21
E = -0.13127E-26
F = 0.40903E-30

<L48 image side> 28
k = 0.00000
A = 0.15061E-07
B = -0.33294E-12
C = 0.26072E-17
D = 0.56265E-22
E = -0.20110E-26
F = 0.24313E-31

<Object side surface of L55> 42
k = 0.00000
A = -0.27830E-07
B = 0.44582E-12
C = 0.72481E-17
D = -0.40860E-21
E = 0.45764E-26
F = 0.12006E-31

<R64 R7 side> 61
k = 0.00000
A = 0.94023E-08
B = 0.25789E-12
C = 0.34564E-17
D = 0.47054E-21

<R8 R8 side> 62
k = 0.00000
A = 0.31353E-07
B = -0.11384E-11
C = 0.25101E-16
D = 0.23353E-21
E = -0.62800E-25
F = 0.16592E-29

11 is a spherical aberration of the projection optical system PL2 according to the present embodiment, FIG. 12 is an astigmatism, and FIG. 13 is an aberration diagram showing distortion. FIG. 14 is an aberration diagram showing coma aberration in the tangential and sagittal directions. 11 to 14, Y indicates the object height, the broken line indicates the aberration at the wavelength of 366.5150 nm, the solid line indicates the aberration at the wavelength of 365.0150 nm, and the alternate long and short dash line indicates the aberration at the wavelength of 363.5150 nm. In FIG. 12, broken line T1, solid line T2, and alternate long and short dash line T3 indicate astigmatism in the tangential direction, and broken line S1, solid line S2, and alternate long and short dash line S3 indicate astigmatism in the sagittal direction. As shown in the aberration diagrams of FIGS. 11 to 14, the spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma aberration of the projection optical system PL2 according to the present example are corrected in a well-balanced manner.

実施例3にかかる投影光学系のレンズ構成は、図3に示す第3の実施の形態にかかる投影光学系PL3のレンズ構成と同一であるため、実施例3にかかる投影光学系の説明には、第3の実施の形態にかかる投影光学系PL3の説明で用いた符号を用いる。   Since the lens configuration of the projection optical system according to Example 3 is the same as the lens configuration of the projection optical system PL3 according to the third embodiment shown in FIG. 3, the description of the projection optical system according to Example 3 will be omitted. The reference numerals used in the description of the projection optical system PL3 according to the third embodiment are used.

実施例3にかかる投影光学系PL3の諸元の値を示す。また、実施例3にかかる投影光学系PL3の光学部材諸元を表5に示す。また、実施例3にかかる投影光学系PL3に用いられている非球面状のレンズ面を持つレンズの非球面係数を表6に示す。この諸元、光学部材諸元及び非球面係数においては、実施例1にかかる投影光学系PL1の諸元の説明で用いたのと同一の符号を用いて説明を行なう。

(諸元)
像側(プレート側)開口数(NA): 0.3
露光フィールド: 100mm×100mm
結像倍率: 1.00倍
波長: i線±1.5nm
条件式の対応値:
f1CC=−488.2mm,f1CV=232.0mm,f2CC=−125.8,f2CV=148.3mm,f3CC=−174.5,f3CV=261.1mm,f4CC=−475.4mm
|f1CC|/f1CV=|−488.2|/232.0=2.1
|f2CC|/f2CV=|−125.8|/148.3=0.8
|f3CC|/f2CV=|−174.5|/148.3=1.2
|f4CC|/f3CV=|−475.4|/261.1=1.8

(表5)
(光学部材諸元)
r d n ν
0.000 70.437
1 -258.788 20.000 1.47459 539.3
2 274.653 18.207
3 -6538.780 41.162 1.61246 277.8
4 -221.553 13.940
5 -168.297 30.000 1.47459 539.3
6 -345.640 1.200
7 813.475 46.486 1.47459 539.3
8 -585.512 1.200
9 -1747.808 35.000 1.47459 539.3
10 -431.028 1.200
11 1253.815 35.000 1.47459 539.3
12 -1430.254 1.200
13 463.700 34.496 1.47459 539.3
14 2402.187 1.200
15 379.226 34.506 1.47459 539.3
16 1282.827 1.200
17 254.389 33.000 1.47459 539.3
18 160.112 17.820
19 207.751 50.000 1.48677 675.1
20 210.288 51.651
21 -201.735 27.621 1.47459 539.3
22 -4048.406 22.956
23 -241.363 23.000 1.47459 539.3
24 -3570.592 1.200
25 465.673 35.796 1.48677 675.1
26 -495.113 28.044
27 -170.153 20.000 1.61246 277.8
28 1582.126 1.200
29 806.879 41.226 1.48677 675.1
30 -400.599 1.200
31 -15372.560 47.978 1.47459 539.3
32 -270.081 0.800
STO 0.000 0.80000
34 434.897 50.000 1.47459 539.3
35 -885.506 1.200
36 360.669 43.805 1.47459 539.3
37 -10365.946 1.200
38 306.291 35.852 1.47459 539.3
39 1025.040 26.251
40 1019.770 30.000 1.48677 675.1
41 -722.299 2.022
42 -1488.547 28.326 1.61246 277.8
43 238.635 30.461
44 -2099.957 19.000 1.61246 277.8
45 307.358 29.963
46 -656.603 20.000 1.48677 675.1
47 556.183 16.834
48 20591.930 45.120 1.61246 277.8
49 -382.740 46.076
50 -184.247 26.000 1.47459 539.3
51 -237.848 1.200
52 -740.480 35.000 1.47459 539.3
53 -324.641 55.838
54 -912.915 35.000 1.47459 539.3
55 -391.474 1.200
56 438.446 42.875 1.47459 539.3
57 -19672.146 1.200
58 386.069 48.971 1.47459 539.3
59 -1959.644 1.200
60 300.724 30.000 1.47459 539.3
61 208.442 19.441
62 334.687 45.976 1.61246 277.8
63 -929.569 4.915
64 -457.896 28.000 1.47459 539.3
65 149.757 53.757

(表6)
(非球面係数)
<L70のR9面> 2
k= 0.00000
A =-0.80274E-07
B = 0.40391E-11
C =-0.22362E-15
D = 0.11469E-19
E =-0.44357E-24
F = 0.84142E-29

<L72のR10面> 5
k= 0.00000
A = 0.59734E-08
B = 0.27520E-12
C = 0.10629E-16
D = 0.28403E-21
E = 0.13932E-25
F = 0.51539E-30

<L80の物体側の面> 21
k= 0.00000
A = 0.36565E-07
B = 0.45119E-12
C = 0.25889E-17
D = 0.45082E-21
E =-0.10539E-25
F = 0.12053E-29

<L83の像側の面> 28
k= 0.00000
A = 0.19801E-07
B =-0.47922E-12
C = 0.24845E-17
D = 0.20238E-21
E =-0.64653E-26
F = 0.74575E-31

<L90の物体側の面> 42
k= 0.00000
A =-0.27082E-07
B = 0.31515E-12
C = 0.68453E-17
D =-0.24515E-21
E = 0.14862E-26
F = 0.18302E-31

<L99のR11面> 61
k= 0.00000
A = 0.74163E-08
B = 0.15618E-12
C = 0.19223E-17
D = 0.84163E-22

<L101のR12面> 64
k= 0.00000
A = 0.57467E-07
B =-0.34532E-11
C = 0.18480E-15
D =-0.92365E-20
E = 0.32461E-24
F =-0.55361E-29

図15は本実施例にかかる投影光学系PL3の球面収差、図16は非点収差、図17は歪曲収差を示す収差図である。また、図18は、タンジェンタル方向及びサジタル方向におけるコマ収差を示す収差図である。図15〜図18において、Yは物体高を示し、破線は波長366.5150nm、実線は波長365.0150nm、一点鎖線は波長363.5150nmにおける収差をそれぞれ示している。また、図16において、破線T1,実線T2,一点鎖線T3はタンジェンタル方向における非点収差、破線S1,実線S2,一点鎖線S3はサジタル方向における非点収差を示している。図15〜図18の収差図に示すように、本実施例にかかる投影光学系PL3の球面収差、非点収差、歪曲収差、コマ収差がバランス良く補正されている。
The value of the item of projection optical system PL3 concerning Example 3 is shown. Table 5 shows the optical member specifications of the projection optical system PL3 according to Example 3. Table 6 shows aspheric coefficients of lenses having an aspheric lens surface used in the projection optical system PL3 according to Example 3. These specifications, optical member specifications, and aspheric coefficients will be described using the same reference numerals used in the description of the specifications of the projection optical system PL1 according to the first example.

(Specifications)
Image side (plate side) numerical aperture (NA): 0.3
Exposure field: 100mm x 100mm
Imaging magnification: 1.00 times Wavelength: i-line ± 1.5 nm
Corresponding value of conditional expression:
f1CC = −488.2 mm, f1CV = 232.0 mm, f2CC = −125.8, f2CV = 148.3 mm, f3CC = −174.5, f3CV = 261.1 mm, f4CC = −475.4 mm
| F1CC | / f1CV = | −488.2 | /232.0=2.1
| F2CC | / f2CV = | −125.8 | /148.3=0.8
| F3CC | / f2CV = | −174.5 | /148.3=1.2
| F4CC | / f3CV = | −475.4 | /261.1=1.8

(Table 5)
(Optical member specifications)
rdn ν
0.000 70.437
1 -258.788 20.000 1.47459 539.3
2 274.653 18.207
3 -6538.780 41.162 1.61246 277.8
4 -221.553 13.940
5 -168.297 30.000 1.47459 539.3
6 -345.640 1.200
7 813.475 46.486 1.47459 539.3
8 -585.512 1.200
9 -1747.808 35.000 1.47459 539.3
10 -431.028 1.200
11 1253.815 35.000 1.47459 539.3
12 -1430.254 1.200
13 463.700 34.496 1.47459 539.3
14 2402.187 1.200
15 379.226 34.506 1.47459 539.3
16 1282.827 1.200
17 254.389 33.000 1.47459 539.3
18 160.112 17.820
19 207.751 50.000 1.48677 675.1
20 210.288 51.651
21 -201.735 27.621 1.47459 539.3
22 -4048.406 22.956
23 -241.363 23.000 1.47459 539.3
24 -3570.592 1.200
25 465.673 35.796 1.48677 675.1
26 -495.113 28.044
27 -170.153 20.000 1.61246 277.8
28 1582.126 1.200
29 806.879 41.226 1.48677 675.1
30 -400.599 1.200
31 -15372.560 47.978 1.47459 539.3
32 -270.081 0.800
STO 0.000 0.80000
34 434.897 50.000 1.47459 539.3
35 -885.506 1.200
36 360.669 43.805 1.47459 539.3
37 -10365.946 1.200
38 306.291 35.852 1.47459 539.3
39 1025.040 26.251
40 1019.770 30.000 1.48677 675.1
41 -722.299 2.022
42 -1488.547 28.326 1.61246 277.8
43 238.635 30.461
44 -2099.957 19.000 1.61246 277.8
45 307.358 29.963
46 -656.603 20.000 1.48677 675.1
47 556.183 16.834
48 20591.930 45.120 1.61246 277.8
49 -382.740 46.076
50 -184.247 26.000 1.47459 539.3
51 -237.848 1.200
52 -740.480 35.000 1.47459 539.3
53 -324.641 55.838
54 -912.915 35.000 1.47459 539.3
55 -391.474 1.200
56 438.446 42.875 1.47459 539.3
57 -19672.146 1.200
58 386.069 48.971 1.47459 539.3
59 -1959.644 1.200
60 300.724 30.000 1.47459 539.3
61 208.442 19.441
62 334.687 45.976 1.61246 277.8
63 -929.569 4.915
64 -457.896 28.000 1.47459 539.3
65 149.757 53.757

(Table 6)
(Aspheric coefficient)
<R9 R9 side> 2
k = 0.00000
A = -0.80274E-07
B = 0.40391E-11
C = -0.22362E-15
D = 0.11469E-19
E = -0.44357E-24
F = 0.84142E-29

<R10 R10 surface> 5
k = 0.00000
A = 0.59734E-08
B = 0.27520E-12
C = 0.10629E-16
D = 0.28403E-21
E = 0.13932E-25
F = 0.51539E-30

<Object side surface of L80> 21
k = 0.00000
A = 0.36565E-07
B = 0.45119E-12
C = 0.25889E-17
D = 0.45082E-21
E = -0.10539E-25
F = 0.12053E-29

<Image side surface of L83> 28
k = 0.00000
A = 0.19801E-07
B = -0.47922E-12
C = 0.24845E-17
D = 0.20238E-21
E = -0.64653E-26
F = 0.74575E-31

<Object side surface of L90> 42
k = 0.00000
A = -0.27082E-07
B = 0.31515E-12
C = 0.68453E-17
D = -0.24515E-21
E = 0.14862E-26
F = 0.18302E-31

<R11 R11 surface> 61
k = 0.00000
A = 0.74163E-08
B = 0.15618E-12
C = 0.19223E-17
D = 0.84163E-22

<R12 side of L101> 64
k = 0.00000
A = 0.57467E-07
B = -0.34532E-11
C = 0.18480E-15
D = -0.92365E-20
E = 0.32461E-24
F = -0.55361E-29

FIG. 15 is a spherical aberration diagram of the projection optical system PL3 according to the present example, FIG. 16 is an astigmatism diagram, and FIG. 17 is an aberration diagram showing distortion aberration. FIG. 18 is an aberration diagram showing coma aberration in the tangential direction and the sagittal direction. 15 to 18, Y indicates the object height, the broken line indicates the aberration at the wavelength of 366.5150 nm, the solid line indicates the aberration at the wavelength of 365.0150 nm, and the alternate long and short dash line indicates the aberration at the wavelength of 363.5150 nm. In FIG. 16, broken line T1, solid line T2, and alternate long and short dash line T3 indicate astigmatism in the tangential direction, and broken line S1, solid line S2, and alternate long and short dash line S3 indicate astigmatism in the sagittal direction. As shown in the aberration diagrams of FIGS. 15 to 18, the spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma aberration of the projection optical system PL3 according to the present example are corrected in a well-balanced manner.

第1の実施の形態にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。It is a figure which shows the lens structure of the projection optical system concerning 1st Embodiment. 第2の実施の形態にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。It is a figure which shows the lens structure of the projection optical system concerning 2nd Embodiment. 第3の実施の形態にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。It is a figure which shows the lens structure of the projection optical system concerning 3rd Embodiment. 第4の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the projection exposure apparatus concerning 4th Embodiment. 実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての半導体デバイスを製造する方法のフローチャートである。It is a flowchart of the method of manufacturing the semiconductor device as a micro device concerning an embodiment. 実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造する方法のフローチャートである。It is a flowchart of the method of manufacturing the liquid crystal display element as a microdevice concerning embodiment. 実施例1にかかる投影光学系の球面収差を示す収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram showing spherical aberration of the projection optical system according to Example 1; 実施例1にかかる投影光学系の非点収差を示す収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram showing astigmatism of the projection optical system according to Example 1; 実施例1にかかる投影光学系の歪曲収差を示す収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram illustrating distortion of the projection optical system according to Example 1; 実施例1にかかる投影光学系のコマ収差を示す収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram showing coma aberration of the projection optical system according to Example 1; 実施例2にかかる投影光学系の球面収差を示す収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram showing spherical aberration of the projection optical system according to Example 2. 実施例2にかかる投影光学系の非点収差を示す収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram showing astigmatism of the projection optical system according to Example 2. 実施例2にかかる投影光学系の歪曲収差を示す収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram showing distortion of the projection optical system according to Example 2. 実施例2にかかる投影光学系のコマ収差を示す収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram showing coma aberration of the projection optical system according to Example 2. 実施例3にかかる投影光学系の球面収差を示す収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram showing spherical aberration of the projection optical system according to Example 3; 実施例3にかかる投影光学系の非点収差を示す収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram showing astigmatism of the projection optical system according to Example 3; 実施例3にかかる投影光学系の歪曲収差を示す収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram showing distortion of the projection optical system according to Example 3; 実施例3にかかる投影光学系のコマ収差を示す収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram showing coma aberration of the projection optical system according to Example 3;

符号の説明Explanation of symbols

PL,PL1,PL2,PL3…投影光学系、M,M1,M2,M3…マスク、P,P1,P2,P3…プレート、GN1〜GN4,GN11〜GN14,GN21〜GN24…負レンズ群、GP1〜GP3,GP11〜GP13,GP21〜GP23…正レンズ群、L1〜L32,L35〜L66,L70〜L101…レンズ、IL…照明光学系、MST…マスクステージ、PST…プレートステージ、6…制御部、8…マスクステージ駆動部、10…基板ステージ駆動部。   PL, PL1, PL2, PL3 ... projection optical system, M, M1, M2, M3 ... mask, P, P1, P2, P3 ... plate, GN1 to GN4, GN11 to GN14, GN21 to GN24 ... negative lens group, GP1 to GP1 GP3, GP11-GP13, GP21-GP23 ... positive lens group, L1-L32, L35-L66, L70-L101 ... lens, IL ... illumination optical system, MST ... mask stage, PST ... plate stage, 6 ... control unit, 8 ... mask stage drive unit, 10 ... substrate stage drive unit.

Claims (12)

第1の物体の像を第2の物体上に投影する投影光学系において、
前記第1の物体側から順に配置される負の屈折力を有する第1負レンズ群と、
正の屈折力を有する第1正レンズ群と、
負の屈折力を有する第2負レンズ群と、
正の屈折力を有する第2正レンズ群と、
負の屈折力を有する第3負レンズ群と、
正の屈折力を有する第3正レンズ群と、
負の屈折力を有する第4負レンズ群と、
を備え、
前記第1負レンズ群及び前記第4負レンズ群の少なくとも一方の負レンズ群は、負の屈折力を有する第1の屈折部材と負の屈折力を有する第2の屈折部材とを備えることを特徴とする投影光学系。
In a projection optical system that projects an image of a first object onto a second object,
A first negative lens group having negative refractive power arranged in order from the first object side;
A first positive lens group having positive refractive power;
A second negative lens group having negative refractive power;
A second positive lens group having positive refractive power;
A third negative lens group having negative refractive power;
A third positive lens group having positive refractive power;
A fourth negative lens group having negative refractive power;
With
At least one negative lens group of the first negative lens group and the fourth negative lens group includes a first refractive member having a negative refractive power and a second refractive member having a negative refractive power. Characteristic projection optical system.
前記第1の屈折部材は第1凹面を有し、
前記第2の屈折部材は第2凹面を有し、
前記第1凹面と前記第2凹面とは、凹面同士が互いに逆向きに向かい合うように配置されることを特徴とする請求項1記載の投影光学系。
The first refractive member has a first concave surface;
The second refractive member has a second concave surface;
The projection optical system according to claim 1, wherein the first concave surface and the second concave surface are arranged so that the concave surfaces face each other in opposite directions.
前記第1凹レンズ群及び前記第4レンズ群の少なくとも一方の負レンズ群は、非球面形状の屈折面を有する少なくとも1つの屈折部材を含むことを特徴とする請求項1または請求項2記載の投影光学系。   3. The projection according to claim 1, wherein at least one negative lens group of the first concave lens group and the fourth lens group includes at least one refractive member having an aspherical refractive surface. Optical system. 前記第1負レンズ群の焦点距離をf1CC、前記第1正レンズ群の焦点距離をf1CVとするとき、
1 < |f1CC|/f1CV < 3
を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の投影光学系。
When the focal length of the first negative lens group is f1CC and the focal length of the first positive lens group is f1CV,
1 <| f1CC | / f1CV <3
The projection optical system according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記第4負レンズ群の焦点距離をf4CC、前記第3正レンズ群の焦点距離をf3CVとするとき、
1 < |f4CC|/f3CV < 3
を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の投影光学系。
When the focal length of the fourth negative lens group is f4CC and the focal length of the third positive lens group is f3CV,
1 <| f4CC | / f3CV <3
The projection optical system according to claim 1, wherein the projection optical system satisfies the following.
前記第1の物体の像を前記第2の物体上へ投影する投影倍率をMAGとするとき、
MAG ≧ 1
を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の投影光学系。
When the projection magnification for projecting the image of the first object onto the second object is MAG,
MAG ≧ 1
The projection optical system according to claim 1, wherein the projection optical system satisfies the following.
前記第2負レンズ群の焦点距離をf2CC,前記第2正レンズ群の焦点距離をf2CVとするとき、
0.5 < |f2CC|/f2CV < 1.5
を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の投影光学系。
When the focal length of the second negative lens group is f2CC and the focal length of the second positive lens group is f2CV,
0.5 <| f2CC | / f2CV <1.5
The projection optical system according to any one of claims 1 to 6, wherein:
前記第3負レンズ群の焦点距離をf3CC,前記第2正レンズ群の焦点距離をf2CVとするとき、
0.5 < |f3CC|/f2CV < 1.5
を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れか一項に記載の投影光学系。
When the focal length of the third negative lens group is f3CC and the focal length of the second positive lens group is f2CV,
0.5 <| f3CC | / f2CV <1.5
The projection optical system according to claim 1, wherein the projection optical system satisfies the following.
請求項1乃至請求項8の何れか一項に記載の投影光学系と、
前記第2物体としての感光性基板を保持する基板ステージとを備え、
前記第1物体上のパターンの像を前記投影光学系を介して前記感光性基板上に投影することを特徴とする露光装置。
A projection optical system according to any one of claims 1 to 8,
A substrate stage for holding a photosensitive substrate as the second object,
An exposure apparatus that projects an image of a pattern on the first object onto the photosensitive substrate through the projection optical system.
前記感光性基板は、外径が500mmよりも大きいことを特徴とする請求項9記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 9, wherein the photosensitive substrate has an outer diameter larger than 500 mm. 前記投影光学系に対して前記感光性基板を静止した状態で露光を行なうことを特徴とする請求項9または請求項10記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 9 or 10, wherein the exposure is performed with the photosensitive substrate being stationary with respect to the projection optical system. 請求項9乃至請求項11の何れか一項に記載の露光装置を用いて所定のパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程と、
を含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。
An exposure step of exposing a predetermined pattern on a photosensitive substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 9 to 11,
A developing step of developing the photosensitive substrate exposed by the exposing step;
A method for manufacturing a microdevice, comprising:
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